ANSYS耦合场分析指南

ANSYS 耦 合 场 分 析 指 南 第 一 章 耦 合 场 分 析 1.1耦 合 场 分 析 的 定 义 耦 合 场 分 析 是 指 考 虑 了 两 个 或 多 个 工 程 物 理 场 之 间 相 互 作 用 的 分 析 。 例 如 压 电 分 析 ， 考虑 结 构 和 电 场 间 的 相 互 作 用 ： 求 解 由 施 加 位 移 造 成 的 电 压 分 布 或 相 反 过 程 。 其 它 耦 合 场 分 析的 例 子 有 热 － 应 力 分 析 ， 热 － 电 分 析 ， 流 体 － 结 构 分 析 。 需 要 进 行 耦 合 场 分 析 的 工 程 应 用 有 压 力 容 器 （ 热 － 应 力 分 析 ） ， 流 体 流 动 的 压 缩 （ 流 体结 构 分 析 ） ， 感 应 加 热 （ 磁 － 热 分 析 ） ， 超 声 波 换 能 器 （ 压 电 分 析 ） 以 及 磁 体 成 形 （ 磁 － 结构 分 析 ） ， 以 及 微 电 机 械 系 统 （ MEMS） 等 。 1.2耦 合 场 分 析 的 类 型 耦 合 场 分 析 的 过 程 依 赖 于 所 耦 合 的 物 理 场 ， 但 明 显 可 以 可 分 为 两 类 ： 顺 序 耦 合 和 直 接 耦合 。 1.2.1 顺 序 耦 合 方 法 顺 序 耦 合 方 法 包 括 两 个 或 多 个 按 一 定 顺 序 排 列 的 分 析 ， 每 一 种 属 于 不 同 物 理 场 的 分 析 。通 过 将 前 一 个 分 析 的 结 果 作 为 载 荷 施 加 到 第 二 个 分 析 中 的 方 式 进 行 耦 合 。典 型 的 例 子 是 热 －应 力 顺 序 耦 合 分 析 ， 热 分 析 中 得 到 节点温度作 为 “体 载 荷 ”施 加 到 随后的 应 力 分 析 中 去。 1.2.2 直 接 耦 合 方 法 直 接 耦 合 方 法 一 般只涉及 到 一 次分 析 ， 利用 包 括 所 有 必要 自由 度的 耦 合 场 类 型 单元。 通过 计算包 含所 需 物 理 量的 单元矩阵或 载 荷 向量的 方 式 进 行 耦 合 。 例 如 使用 了 SOLID5、PLANE13或 SOLID98单元的 压 电 分 析 。 另外的 例 子 如 利用 TRANS126单元的 MEMS分 析 。 1.2.3 直 接 法 与顺 序 法 的 应 用 场 合 对...