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如何定义随温度变化的弹性模量及结果验证

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在实际项目中,有时会考虑材料的弹性模量随温度变化,即不同温度弹性模量有所区别。如某方形杆,尺寸为10*1*1,横截面积为1*1=1mm^2,左侧约束123456,右侧施加轴向力1000N。
根据1000N可以计算出截面应力为1000/1=1000MPa。

一、定义弹性模量随着温度变化曲线如下所示,即20度是弹性模量为2.0E5 MPa,100度为1.0E5 MPa。

二、定义材料弹性模量随温度变化曲线关联,如下所示。

三、分别定义20度和100度温度载荷集,如下所示

四、定义非线性参数卡片NLPARAM,如下所示

五、分别定义20度和100度非线性分析工况,如下所示:

六、输出设置,设置应变输出如下所示:

七、分析求解,结果如下所示:

在20度工况下,最大应力为1098MPa,与公式计算结果1000MPa接近。

根据截面应力1000MPa,再由stress=E*strain,可得20度时的strain=stress/E=1000/200000=0.005,与分析所得的5.19E-3接近。
同理可得100度时的应变为1.038E-2,与理论计算
train=stress/E=1000/100000=0.01接近。应力和20度一致。
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来源:CAE之家
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首次发布时间:2025-11-09
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CAE之家
硕士 | CAE仿真负责人 个人著作《汽车NVH一本通》
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