Дослідження термічної напруги

Дослідження термічної напруги

Дослідження термічної напруги використовується для оцінки напруги, викликаної деяким тепловим навантаженням. Наприклад, деталь деформується в результаті деякої зміни температури? Чи можна зібрати компоненти за проектом після термічного навантаження? Використовуйте аналіз термічної напруги, щоб дізнатися, як напруга від цих навантажень може вплинути на термін служби вашої деталі.

Температурні градієнти в моделі та різні характеристики теплового розширення матеріалів створюють напруги внаслідок нерівномірного теплового розширення. Напруга є функцією деформації внаслідок теплового розширення/скорочення та жорсткості матеріалу. Крім того, ви можете застосовувати механічні навантаження (такі як сила тяжіння, тиск або сила) до моделей термічної напруги. Результати демонструють комбінований вплив структурних навантажень і напруг, спричинених температурою.

Тепловий контакт

Виконуючи аналіз термічної напруги на вузлі, важливо врахувати опір тепловому потоку, який виникає вздовж зон контакту. Для теплового аналізу в діалоговому вікні редагування контакту з’являється додаткове налаштування контакту:

За замовчуванням зв’язаний контакт забезпечує ідеальну провідність тепла від одного тіла до іншого (нульовий опір). Щоб точно представити опір потоку тепла через контактну поверхню, необхідно вказати відповідне значення теплопровідності. Наприклад, тепло не проводить ідеально між транзистором і радіатором, особливо якщо між ними є електричний ізолятор. Під час роботи контактна поверхня транзистора гарячіша за контактну поверхню радіатора. Це явище не відображатиметься у ваших термічних результатах, якщо ви не вкажете відповідне значення теплопровідності.

Теплопровідність обернено пропорційна термічному опору. Чим нижча провідність, тим вищий опір потоку тепла. Чим більший опір тепловому потоку, тим більша різниця температур на поверхні контакту.

Підтримувані типи контактів

Усі типи контактів , крім вільних контактів, підтримуються для аналізу теплового стресу :

  • Кабальні
  • Офсетний скріплений
  • Розлука
  • Розсувні
  • Грубий

Вимоги до аналізу термічної напруги

Цей тип аналізу вимагає:

  • Навантаження та обмеження не залежать від часу. Стаціонарний стан означає, що рішення можна розглядати через нескінченну кількість часу.
  • Необхідно визначити джерело та поглинач тепла. Якщо є тільки джерело і немає засобів для відведення тепла, температура моделі буде нескінченною. Необхідно дотримуватися режиму збереження енергії, енергія на вході повинна дорівнювати енергії на виході.
  • Для забезпечення контрольної температури потрібне принаймні одне температурне навантаження. Температурний профіль не можна розрахувати для частини з 5 Вт на одній стороні та 5 Вт на іншій стороні. Для отримання температурного профілю необхідна контрольна температура.

Приклади аналізу термічної напруги

У наведеному нижче списку міститься кілька прикладів, для яких може підійти аналіз термічної напруги:

  • електроніка
  • Автомобільні запчастини

Результати, отримані за допомогою дослідження термічної напруги, є комбінацією результатів, отриманих за типами досліджень статичної напруги та термічного.

Орігінал сторінки: Thermal stress