Abaqus 电磁-热传导耦合分析实例

Abaqus 电磁-热传导耦合分析实例

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Abaqus 电磁-热传导耦合分析实例

中高频电磁感应加热是利用电磁感应在感应线圈(一般为铜管)内产生涡流热效应来加热工件的电加热,该方法以其效率高,控制精确,污染少,安全性好等优点在工业生产中得到广泛应用,如图1所示。

图1.jpg

中高频电磁感应加热过程是电磁感应和热传导过程相互作用的综合体现,电磁感应过程中所产生的涡流功率为热传导提供所需的能量;热传导过程导致的工件温度分布反过来会影响工件电磁感应所产生的涡流大小。

如图2所示,在铁磁性材料(组织中含有铁素体)中,当温度低于居里点时,相对磁导率可以达到200-600个单位;然而温度上升至居里点温度以上后,相对磁导率会迅速降低至1左右。因此,电磁感应加热过程中温度升高时必然也会影响着周围空间的磁场分布,故而电磁-热传导的相互耦合分析更为合理。

40Cr磁导率.jpg


现在较高版本的ABAQUS软件中模型类型分为Standard&Explicit和Electromagnetic两种类型。然而,基于ABAQUS的电磁感应加热的耦合分析相关实例较少,帮助文档中耦合分析实例的创建过程没有十分详细描述。本文对第三方软件的几何模型进行相关操作,创建了电磁——热传导耦合分析的全过程。

其耦合分析过程的关键点在于:

(1) 电磁分析inp文件,进行修改关键字(edit keywords),格式如下:

*Co-simulation,program=multiphysics,name=Job-1

*Co-simulation Region,type=volume,export

elset_A,EMJH

*Co-simulation Region,type=volume,import

elset_A,TEMP

 

(2)热传导分析inp文件,进行修改关键字(edit keywords),格式如下:

*Co-simulation,program=multiphysics,name=Job-2

*Co-simulation Region,type=volume,import

elset_A,CFLUX

*Co-simulation Region,type=volume,export

elset_A,NT

 

(3)编写配置文件(configuration file),模板如下:

  

      em_job_name

      ht_job_name

      duration_value

   

 

(3) 通过ABAQUS command提交耦合分析,输入语句格式如下:

abaqus cosimulation -job job-1, job-2 -cosimjob job-3 -config configuration_file_name interactive

上述加粗标注的需要根据模型来进行修改的,如

elset_A表示需要传递耦合分析数据的单元集合,

job-1为电磁分析的job名称;

job-2为热传导分析的job名称;

job-3为自定义耦合分析的job名称;

configuration_file_name为ABAQUS工作路径下配置文件(.xml格式)的名称。

 

 


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请问如果我的线圈中间需要加一个导磁体,改变磁场方向,直接给导磁体赋予截面属性就行了吗?还是需要设置额外的参数?
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是的 设置好材料属性的
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请问一下,我按照你的设置方法设置,但是导体放在线圈上方,提交运算不收敛能用什么方法解决?
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请问这个热传递里面如何考虑与空气的对流以及导体的热辐射
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热分析中相互作用模块可以设置空气对流的换热系数、热辐射系数。
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感谢你的视频。然而,我在做类似仿真时遇到一个问题,当使用非常高的频率时,电磁仿真的EMJH仅在线圈中集中分布,导体中的EMJH小到可以忽略不计。请问这种结果的原因是什么呢?还是Abaqus不适用于高频的电磁仿真。
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我做过的分析最高是80kHz的频率,显示没有问题的。可能是线圈的电导率不能按照实际的给定;还有一个是注意频率越高,集肤深度越浅,相应的导体表面单元应该设置的更小一点(集肤厚度内至少5-10层单元)
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您好,为什么我使用6.14-4版本仿真现实了两个作业已经实现了耦合,但是最后温度场没有变化
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不好意思 最近没有看,这个可能是你的配置文件中耦合参数设置不正确,或者材料属性的单位制不匹配
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老师,你好,最后提交的Command界面可以看到,job-1和job-2都是分配了1个cpu进行计算,我如果想分配更多cpu应该在哪里修改呢?
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在 job-后面,-config前 加 cpus=几
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一般为偶数个
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老师,你好,最后提交的Command界面可以看到,job-1和job-2都是分配了1个cpu进行计算,我如果想分配更多cpu应该在哪里修改呢?
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老师,你好。请教为什么线圈的电导率按照实际输入(5.85e7,模型用米制单位)时,导体上的感应电流及其微小?
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线圈是驱动器,不要设置真实的电导率。帮助文档中有说为提高收敛性,空气和线圈的电导率可设置为导体电导率10的-5~-8方。
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你好!线圈是移动的,该如何分析呢?
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首先非常感谢老师的分享,解决了困扰已久的问题;其次在老师模型的基础上,我想调用udecurrent.for子程序实现体电流密度的加载,用的是abaqus cosimulation job=emag, heat cosimjob=emag-heat configure=template_em_std_iterative user=subroutine interactive这个命令,但是出现A comma separated list is required for option user Abaqus Error: Invalid command line option: Invalid argument specification for Co-Simulation Abaqus/Co-Simulation exited with error(s).这个错误,不知道是什么问题?
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首先非常感谢老师的分享,解决了困扰已久的问题;其次在老师模型的基础上,我想调用udecurrent.for子程序实现体电流密度的加载,用的是abaqus cosimulation job=emag, heat cosimjob=emag-heat configure=template_em_std_iterative user=subroutine interactive这个命令,但是出现A comma separated list is required for option user Abaqus Error: Invalid command line option: Invalid argument specification for Co-Simulation Abaqus/Co-Simulation exited with error(s).这个错误,不知道是什么问题?
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老师有进一步磁 热 力 耦合吗
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这个我没有做过
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