断熱解析

断熱解析は、温度-構造連成解析です。この解析は、熱伝達のための十分な時間が確保されずに材料が急速に加熱される可能性がある、非弾性ひずみを伴うシステムのモデリングに適用できます。

構造内では、材料の非線形性によって、熱源として機能する不可逆ひずみエネルギーが生じます。この熱源は、熱解析で荷重として使用されます。この熱解析では温度増分を指定すると、熱源は時間増分ごとに変化します。構造の材料特性も温度に依存させることができます。
注: システムと環境の間で熱交換は発生しません。非弾性ひずみエネルギーは、この解析における唯一の熱源です。

入力

断熱解析用の関連入力ファイルエントリのサマリー。

  1. 熱と構造は、各時間ステップで連成されます。
  2. 断熱解析サブケースセットアップは以下で構成されています。
    • 陰解法非線形サブケース。このサブケースは次のいずれかである必要があります:
      • 微小変位非線形静解析
      • 大変位非線形静解析
      • 微小変位非線形過渡解析
      • 大変位非線形過渡解析
    • 陰解法非線形サブケースでは、ADIABATICサブケース情報エントリを指定する必要があります。
  3. 現在、3次元要素と軸対称要素がサポートされています。
  4. モデルの一部のパートは弾性材料からなり、他のパートは非弾性です。
  5. 弾塑性(MATS1)、粘弾性(MATVE)、および粘着要素(MCOHEMCOHED)は、断熱解析用の非弾性材料を定義するためにサポートされています。
  6. 粘着要素は、熱源としてのみ機能します。粘着要素では、熱伝導や比熱の影響は考慮されません。
  7. 構造解析ではモデル内のすべての要素が対象となりますが、熱解析では熱材料を使用した要素のみが対象となります。

サブケースの例

SUBCASE 1
   ANALYSIS NLSTAT
   ADIABATIC
   SPC = 1
   LOAD = 2
   NLPARM = 5
   VISCO = 12
   NLOUT = 10

入力エントリ

下の表に、断熱解析の入力エントリを示します。

関連サブケース情報エントリは次のとおりです:
1. サブケース情報エントリ
エントリ 目的
ADIABATIC 陰解法非線形サブケースに対して断熱解析をアクティブ化します。
関連バルクデータエントリは次のとおりです:
2. バルクデータエントリ
エントリ 目的
MAT4 熱材料とINELAHTFフィールドを定義します。このフィールドは、断熱解析で熱源に変換される非弾性エネルギーの割合です。
MAT5 熱材料とINELAHTFフィールドを定義します。このフィールドは、断熱解析で熱源に変換される非弾性エネルギーの割合です。

出力

断熱解析でサポートされる出力要求。

結果は、通常のH3Dファイルとリアルタイムの両方のH3Dファイルに出力されます。断熱解析では、次の出力が利用できます(通常の非線形陰解法解析出力に加えて)。
  • 節点温度
  • 温度勾配
  • 熱流束
  • 要素熱エネルギー
  • 増分熱出力密度(時間あたり、体積あたり)
  • 合計熱出力密度(体積あたり)