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ABAQUS/Finite Element Analysis

Abaqus 열전달 해석 절차

by Ori & Azi 2024. 1. 5.
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Uncoupled heat transfer analysis

전도, 강제 대류 및 경계 복사와 관련된 열 전달 문제는 Abaqus/Standard 에서 분석할 수 있습니다 . 분리된 열 전달 해석 을 참고하십시오 . 이러한 분석에서 온도장은 연구 대상 물체의 응력/변형 상태 또는 전기장에 대한 지식 없이 계산됩니다. 순수 열 전달 문제는 일시적이거나 정상 상태일 수 있으며 선형 또는 비선형일 수 있습니다.

 

Sequentially coupled thermal-stress analysis

응력/변위 솔루션이 온도 필드에 종속되지만 역의존성은 없는 경우 Abaqus/Standard 에서 순차 결합 열 응력 해석을 수행할 수 있습니다 . 순차 결합 열 응력 해석은 먼저 순수한 열 전달 문제를 해결한 다음 온도 솔루션을 미리 정의된 필드인 응력 해석으로 읽어들이는 방식으로 수행됩니다. 순차 결합 열 응력 해석 을 참조하십시오 . 응력 해석에서 온도는 시간과 위치에 따라 달라질 수 있지만 응력 해석 솔루션에 의해 변경되지는 않습니다. Abaqus는 열 전달 해석 모델과 열 응력 해석 모델 간에 서로 다른 메시를 허용합니다. 온도 값은 열 응력 모델의 노드에서 평가된 요소 보간기를 기반으로 보간됩니다.

 

Fully coupled thermal-stress analysis

응력/변위와 온도장을 동시에 해석하기 위해 결합된 온도-변위 절차가 사용됩니다. 열해석과 기계적 해법이 서로 강하게 영향을 미칠 때 결합 해석이 사용됩니다. 예를 들어, 빠른 금속 가공 문제에서는 재료의 비탄성 변형으로 인해 가열이 발생하고, 접촉 문제에서는 틈을 통해 전도되는 열이 틈 간격이나 압력에 크게 의존할 수 있습니다.

Abaqus/Standard  Abaqus/Explicit 모두 결합된 온도-변위 분석 절차를 제공하지만 각 프로그램에서 사용하는 알고리즘은 상당히 다릅니다. Abaqus/Standard 에서 열 전달 방정식은 역차분 방식을 사용하여 적분되고 결합 시스템은 뉴턴 방법을 사용하여 해결됩니다. 이러한 문제는 일시적이거나 정상 상태일 수 있으며 선형 또는 비선형일 수 있습니다. Abaqus/Explicit 에서 열 전달 방정식은 명시적 순차 시간 적분 규칙을 사용하여 적분되고 기계적 솔루션 응답은 명시적 중심차분 적분 규칙을 사용하여 얻어집니다. Abaqus/Explicit 의 완전 결합 열 응력 해석은 항상 일시적입니다. 완전연계 열응력 해석에는 캐비티 복사 효과를 포함할 수 없습니다. 자세한 내용은 완전 결합 열 응력 분석을 참조하십시오 .

 

Fully coupled thermal-electrical-structural analysis

결합된 열-전기-구조 절차는 응력/변위, 전위 및 온도 장을 동시에 해결하는 데 사용됩니다. 결합 해석은 열, 전기, 기계 솔루션이 서로 강하게 영향을 미칠 때 사용됩니다. 이러한 공정의 예로는 두 개 이상의 금속 부품이 재료 경계면의 개별 지점에서 융합을 통해 결합되는 저항 점용접이 있습니다. 융합은 접점에 가해지는 압력에 따라 달라지는 접점의 전류 흐름으로 인해 발생하는 열에 의해 발생합니다.

이러한 문제는 일시적이거나 정상 상태일 수 있으며 선형 또는 비선형일 수 있습니다. 완전 결합된 열-전기-구조 해석에는 공동 복사 효과가 포함될 수 없습니다. 이 절차는 Abaqus/Standard 에서만 사용할 수 있습니다 . 자세한 내용은 완전 결합된 열-전기-구조 분석을 참조하세요 

 

Adiabatic analysis

기계적 변형으로 인해 발열이 발생하는 경우 단열 기계적 해석을 사용할 수 있지만, 발생 속도가 너무 빨라서 이 열이 재료를 통해 확산될 시간이 없습니다. 단열 해석은 Abaqus/Standard 또는 Abaqus/Explicit 에서 수행할 수 있습니다 . 단열 분석 을 참고하십시오 . 단열 해석은 정적 또는 동적, 선형 또는 비선형일 수 있습니다.

 

Coupled thermal-electrical analysis

Abaqus/Standard 에는  도체를 통한 전류 흐름으로 인해 열이 발생하는 문제에 대해 완전히 결합된 열-전기 분석 기능이 제공됩니다 . 결합 열-전기 해석 을 참조하십시오 .

 

Cavity radiation

Abaqus/Standard 에서는 결합되지 않은 열 전달 문제에 캐비티 복사 효과(규정된 경계 복사 외에)가 포함될 수 있습니다. Abaqus/Standard의 공동 복사를 참조하십시오 . 공동은 열리거나 닫힐 수 있습니다. 공동 내 대칭 및 차단을 모델링할 수 있습니다. 뷰 팩터는 자동으로 계산되며 캐비티 경계를 이루는 객체의 동작은 분석 중에 규정될 수 있습니다. 공동 복사 문제는 비선형적이며 일시적이거나 정상 상태일 수 있습니다.

 

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