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fluent温度导入ansys方法


Fluent solid 单元温度结果导入 ansys danshenqinggege@163.com qq:452031918 一、在 fluent 流固热计算完以后, 删除或 deactive 流体单元, 只保留要计算应力的固体单元。

管外流场

管实体

管内流场

二、点击如下图的 grid->zone->delete…,弹出 delete cell zones 面板,选中要删除的流体区, 点击 delete,出现提示对话框问你是否确定要删掉它,点确定就行,删完后再去 display->gird 里查看,已经只剩固体区的面了,再进入 contour 里查看,固体区的单元、 温度数据都保留着,而流体区域消失了。 (或者到 grid->zone->deactive……,把流体区 域 deactive 掉,这是更好的方法,随时可将 deactive 的区域在 active 恢复) 。

三、关键的一步,输出:file->export,按图示勾选,千万不要在 surface 里选任何面,左下

analysis 里选 structural(意思是到 ansys 里跳过热分析,直接使用 fluent 计算的各节点 温度做载荷) ,点击 write 后产生含网格和温度的 cdb 文件(里面没有材料属性) 。

消息区提示温度已经输 出了 什么也 不选

四、打开 cdb 文件,往下拉,可以看到这些命令:

这就是 bodyforce(BF) ,TEMP 是所有节点的温度值。继续下列到底,在最后几行中找 到 solve,前面加!注释掉, (因为这一步是导入单元和温度载荷,不需要计算,而默认 的 cdb 里 solve 命令会使 ansys 根据现有温度载荷重新计算一遍温度,做无用功,特别 是如果模型较大这一步会耗较长时间,模型小计算快就无所谓了) 。然后导入 ansys,查 看单元类型,自动处理成了 solid185,180 之后的单元含有表面效应,可以把单元改成 solid45、90 等等。 五、导入后界面显示单元,温度载荷存在但隐藏了,想查看可在 Plotctrls->symbols……里找 到 Body Load Symbols,下拉选中 strcutral temps,apply 后就显示温度载荷了。 六、然后在 ansys 里添加材料属性、边界约束、定义初始均匀温度,等等,就可以运算了。

七.这种方法是基于流体网格和有限元网格采用一套网格处理,但是请注意:有限元法积分 点位于节点上,节点计算值准确,有限体积法单元中心计算值准确,从 fluent 里导出的 node 温度是通过单元中心温度外插值得到的, 那么这个导出结果会与真实的有限元节点温度有偏 差。所以不难理解为什么这种直接将节点温度值做温度载荷来计算应力的方法不被提倡了, 大多数软件公司、论文提倡将流体计算的面温度映射(mapping)到有限元面上作为边界, 做 thermal 分析得到所有点的温度较为准确一些,然后再做 structural 分析。比如 AVL Fire、 CFDesign 软件都有 surface mapping 接口技术。 八、 如果我们想从 fluent 里导出面温度到 ansys, 先做 thermal, 再做 structural, 如何实现呢? 有两种途径:1.在前面第三步面板 surface 里选边界面,右下角 analysis 里选 thermal,这样 只导出面单元和温度。 还是输出体单元和温度, 2. 导入 ansys 后删除内部节点的温度只保留 边界面上节点的温度,再做 thermal 分析。个人未尝试,猜测可行。 九、对于薄管,比如我们所做的排气管,壁厚只有 1.5mm,SUS409 或 441 材料,铸铁歧管 部分稍厚一些,径向一般布置 2~3 层单元,那么在径向温度梯度不大,可以认为 fluent 插值 得到的节点温度对于 ansys 有限元节点来说是准确的,完全可以直接作为温度体载荷。 十、热应力对边界位移约束极为敏感,过约束后计算热应力值超大不真实,有时即使看似合 理也不能直接和屈服应力做比较,可参见奇瑞李红庆的《排气歧管热应力分析》文章。为避 免过约束可以将边界适当延长再加位移约束。 十一、一个是热应力,一个是法兰和螺栓连接的接触应力,不好建模和处理,比较讨厌,呵 呵!各位谁有好的办法,希望分享给大家!


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