SS-V：4020 热-结构连接分析 - 均匀温度下的约束直杆
测试编号 VTL03 确定均匀温度下沿约束直杆的应力。
定义
1 x 1 x 10 mm 的直杆 (图 1) 在两端受到约束和热载荷。在直杆的一端施加 100 摄氏度的温度变化，直杆的其他表面是绝缘的。
材料属性为：
图 1.
图 2.
- 属性
- 值
- 弹性模量
- 2.1e+11 pa
- 泊松比
- 0.3
- 热膨胀系数
- 1.2e-5 m/m-C
- 热导率
- 43 W/m-K
图 1.
图 2.
结果
直杆使用 3D 实体进行模拟。首先进行热分析。由于施加的热条件，直杆各个位置都达到了 100 摄氏度的恒温。
然后将热分析结果作为结构分析的输入。为了利用直杆 1D 模型所获得的参考数据，施加了以下约束：对直杆的端面施加滑动支座，并对直杆一端的两个顶点进行约束，以消除杆的刚体运动 (图 2)。
| 参考解 | SimSolid | % 差异 | |
|---|---|---|---|
| 沿直杆的应力（压缩）[pa] | 2.520E+08 | 2.519E+07 | -90.00% |
1 W.C.Young, R.G.Budynas, Roark’s Formulas for Stress and Strain（应力应变公式）, Seventh Edition, McGraw-Hill Book Co., Inc., 2001, p. 759.