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:
属性
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
1.


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 2.516E+08 -0.16%
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.