第二章 顺序耦合场分析(5)

为在第二次及随后的求解中激活重启动功能，结构重启动键（RESTKY）应当取正值。对非线性结构求解，结构重启动通过从前面的收敛求解中重启动而有助于减少求解时间。

2.7 使用间接方法进行热—应力分析的实例

本节描述了一个利用间接方法进行热-应力分析的简单例子

2.7.1 问题描述

一个长厚壁双层圆管，内壁温度为Ti，外壁温度为To，其他参数如下图所示。求解温度沿径向的分布，轴向应力及环向应力。

材料属性 内圆柱(钢) E = 30 x 10 psi 6几何属性 a = .1875 in. 载荷 Ti = 200°F 外圆柱 (铝) E = 10.6 x 10 psi 6b = .40 in. To = 70°F = .65 x 10 in/in°F -5= 1.35 x 10 in/in°F = 0.33 -5c = .60 in. = 0.3 K = 2.2 btu/hr-in-°F K = 10.8 btu/hr-in-°F 间接方法进行本问题分析基本步骤如下： 1．定义并求解热分析问题；

2．回到前处理(/PREP7)。转换单元类型，添加材料属性，设定结构边界条件；

3．从热分析结果文件中读入温度；

4．求解结构问题。

以下为上述问题的命令流。文字前有（！）为注释。 /batch,list /show

/title,thermal stress in concentric cylinders - indirect method /prep7

et,1,plane77,,,1! PLANE77 axisymmetric option mp,kxx,1,2.2! Steel conductivity mp,kxx,2,10.8! Aluminum conductivity rectng,.1875,.4,0,.05! Model rectng,.4,.6,0,.05 aglue,all numcmp,area

asel,s,area,,1!Assign attributes to solid model aatt,1,1,1 asel,s,area,,2 aatt,2,1,1 asel,all esize,.05

amesh,all! Mesh model nsel,s,loc,x,.1875

d,all,temp,200! Apply thermal loads nsel,s,loc,x,.6 d,all,temp,70

nsel.all finish /solu solve finish /post1

path,radial,2! Define path name and number of path points ppath,1,,.1875! Define path by location ppath,2,,.6

pdef,temp,temp! Interpret temperature to path

paget,path,points,radial! Archive path points in array \plpath,temp! Plot temperature solution finish /prep7

et,1,82,,,1! Switch to structural element, SOLID82 mp,ex,1,30e6! Define structural steel properties mp,alpx,1,.65e-5 mp,nuxy,1,.3

mp,ex,2,10.6e6! Define aluminum structural properties mp,aplx,2,1.35e-5 mp,nuxy,2,.33

nsel,s,loc,y,.05! Apply structural boundary conditions cp,1,uy,all nsel,s,loc,x,.1875

cp,2,ux,all nsel,s,loc,y,0 d,all,uy,0 nsel,all finish /solu tref,70

ldread,temp,,,,,rth! Read in temperatures from thermal run solve finish /post1

paput,path,points!Restore path

pmap,,mat! Set path mapping to handle material discontinuity pdef,sx,s,x! Interpret radial stress pdef,sz,s,z! Interpret hoop stress plpath,sx,sz! Plot stresses

plpagm,sx,,node! Plot radial stress on path geometry finish

2.8使用物理环境方法进行热—应力分析的实例

本节使用物理环境方法求解前一节中描述的热—应力问题。对于这样非常简单的问题，物理环境方法无法体现其优越性，因为它是一个简单的单向耦合问题。但全部求解结束后，可以使用PHYSICS命令在不同物理环境之间迅速切换，以得到不同物理环境下的结果。

该问题用物理环境法处理基本步骤如下： 1．定义热分析问题；

2．写入热分析物理环境文件； 3．清除热分析边界条件及选项 4．定义结构问题；

5．写入结构分析物理环境文件； 6．读入热分析物理环境文件； 7．热分析求解并进行后处理； 8．读入结构分析物理环境文件； 9．从热分析结果文件中读入温度； 10．求解并后处理物理文件。

以下为用物理环境方法求解此热—应力问题的命令流。文字前有（！）为注释：

/batch,list /show

/title,thermal stress in concentric cylinders - physics environment method

/prep7

et,1,plane77,,,1! PLANE77 axisymmetric options mp,kxx,1,2.2! Steel conductivity np,kxx,2,10.8! Aluminum conductivity rectng,.1875,.4,0,.05! Model rectng,.4,.6,0,.05 aglue, all numcmp,area

asel,s,area,,1! Assign attributes to solid model

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