在精密复杂的机械行业中,各类阀体作为控制流体流动的关键部件,其性能至关重要。特别是在处理高温流体时,阀体受热后的形变不仅影响自身结构,还可能导致应力集中,进而影响整个系统的稳定性和安全性。但是,有了中望结构仿真软件,这一切都变得不再棘手!
接下来,本文将带你深入了解如何利用中望结构仿真软件进行高效的热效应分析,帮助你判断阀体部件的变形和应力分布情况。
当阀体内部流过95°C的流体时整个阀体和金属盘受热量的传递温度也会上升。受热后均发生变形,通过仿真分析来查看阀体和金属盘的变形及应力分布的情况。
教学环节
钢结构屈曲分析实例教程
01
稳态传热分析
1、创建稳态传热的项目:导入阀体部件后,我们先建立一个稳态传热的仿真分析任务,点击【仿真-新建结构仿真任务-稳态传热】创建分析项目。
2、设置任务选项:选中项目名称点击【右键】,在弹出的快捷菜单中点【任务选项】,阀体部件的初始温度为常温25℃,即在【初始值】中输入298.15K。
3、定义材料属性:选中要定义材料的实体点击【右键】,在弹出的快捷菜单中点【编辑材料】,对金属盘和阀体分别定义材料参数DC04和PA66,具体数值如下图,可以在【材料库】页面一次性完成材料属性的定义。
4、添加边界条件(温度):因为阀体的内腔壁面温度为95℃,所以在【仿真树】中找到【热负载】再点击【右键】,接着选中阀体内部所有的面,然后将【温度】设为95℃。
5、添加边界条件(对流系数):第二个条件是阀体外部和金属盘与空气的自然对流,同样打开【热负载】的【右键】菜单,点【对流】。接着选中所有的外表面,设对流系数为20,环境温度设为常温25℃。
6、网格划分:条件设置好后,进行网格划分,在【仿真树】中找到【网格】再点击【右键】,在弹出的窗口中设置【单位尺寸】为1,勾上【兼容网格】、【仅查找面面接触】、【二阶】项,然后点【确定】。兼容网格是为了共节点,面面接触可以提高搜索效率,选二阶是为了提高计算精度。
7、求解计算:网格划分好后,即可运行仿真计算,选中【仿真树-结果】打开右键菜单,点【运行计算】,即可得到阀体部件温度场的分布情况。
02
静力学分析
再建一个 静力学分析任务。
1、创建静力学项目:点击【仿真-新建结构仿真任务-静力】创建分析项目。
2、定义材料属性:同样对金属盘和阀体赋予材料,分别对应刚才创建的DC04和PA66。
3、添加固定约束:在【仿真树】中找到【约束】再点击【右键】,在弹出的窗口中【对象类型】选【几何】,然后选金属盘槽口上的面,对槽口添加固定约束。
4、设置载荷:在【仿真树】中找到【机械载荷】点【右键】菜单,再选【热效应】,在【热分析】中前面的【稳态传热】。
5、网格划分:然后划分网格与之前的网格设置一样。
6、求解计算:网格划分完成,即可运行计算。计算完毕后,就可以看到总变形和应力分布的情况。
7、探测结果:在【仿真树】中找到【结果】点【右键】菜单,再选【探测结果】,可以用探针去探测最大、最小值,以及节点的结果。
8、查看动画:还可以查看动画,打开【结果】的【右键】菜单,点【动画】,直接点【播放】键,就能直观地了解受热变形的过程。
9、仿真报告:最后还可以输出一个仿真报告,点【仿真-后处理-报告】,选择报告类型后即可生成仿真报告。
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