Abaqusチュートリアル非定常熱伝導

Abaqusの操作に慣れるために、UmedyにあるAbaqusチュートリアルをやりました。

１．解析内容

１．１　解析概要

U字パイプが時間経過ごとに温度変化をしていく様子をシミュレーションします。
寸法：下図参照

パイプ断面詳細

材料：銅
拘束条件：パイプ両端部：400K、
初期温度：300K
伝熱材料：490W/m/K
比熱：1000 J/kg/k
密度：8800 kg/m^3
使用ソフト：ABAQUS STUDENT EDITON2020
周辺条件はパイプ全体は断熱しておりパイプの両端部から熱を流します。両端部の温度が400Kであり、かつ、一定の熱量で加熱されている状態です。

１．２　解析結果

計算結果を見ていきます。
温度分布を見ます。温度はNT11を選択します。
コンター図を見ると、温度が出ています。
メッシュが粗い（要素の数が大きい）のはAbaqusStudent版の制限で接点が最大1000までのためです。
最大温度を表示させるには、コンター図ボタンのオプションで「場所の表示」を最大、最小で押すと、コンター図上に表示されます。

熱流束
HFLを選択します。U字パイプの長手方向は、Y方向なので、HFL２を選択します。

１．３　解析設定上のメモ

1)解析の設定
応答は非定常に設定する。時間幅は100(s)
単位系は比熱、比重、熱伝導率と整合しているかを確認すること

基本設定

インクリメントの設定
解説によると、初期値は小さめにして、実際には収束性を見ながらいじっていく模様。

ステップ数の設定

２）温度推移の確認の仕方

下図は時刻０のときのU字パイプのの温度推移です。
右上の再生ボタンを押すと、時刻が進みます。

U字パイプ初期温度

押し続けるとU字パイプ両端部の温度が上がっていくのが見えます。

U字パイプの温度推移一定時間後

解析終了時の状態