H型鋼溫度場(chǎng)的數(shù)值分析

H型鋼溫度場(chǎng)的數(shù)值分析摘要：本文使用有限元方法對(duì)H型鋼溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值分析。首先，通過(guò)建立H型鋼的三維數(shù)學(xué)模型，采用Ansys軟件進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分。然后，利用數(shù)值計(jì)算方法模擬H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)分布特性。最后，通過(guò)對(duì)溫度場(chǎng)的分析，得出了H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)變化規(guī)律。關(guān)鍵詞：H型鋼；溫度場(chǎng)；有限元方法；Ansys軟件；數(shù)值分析Abstract:ThisarticleusesthefiniteelementmethodtoperformnumericalanalysisonthetemperaturefieldofH-beams.Firstly,byestablishingathree-dimensionalmathematicalmodelofH-beams,themodelingandmeshingareperformedusingAnsyssoftware.Then,numericalcalculationmethodsareusedtosimulatethedistributioncharacteristicsofthetemperaturefieldofH-beamsunderdifferentworkingconditions.Finally,throughtheanalysisofthetemperaturefield,thetemperaturefieldvariationlawofH-beamsunderdifferentworkingconditionsisobtained.Keywords:H-beam;temperaturefield;finiteelementmethod;Ansyssoftware;numericalanalysis正文：1.引言H型鋼是一種重要的結(jié)構(gòu)鋼材，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、船舶、橋梁等領(lǐng)域。在使用過(guò)程中，H型鋼常受到高溫環(huán)境的影響，如火災(zāi)、高溫工藝等，因此，研究H型鋼的溫度場(chǎng)分布特性具有重要的意義。數(shù)值模擬是研究H型鋼溫度場(chǎng)分布特性的有效方法之一。本文采用有限元方法對(duì)H型鋼的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值分析，通過(guò)對(duì)分析結(jié)果的分析，得出了H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)變化規(guī)律，為相關(guān)工程實(shí)踐提供了指導(dǎo)。2.數(shù)值建模2.1H型鋼幾何模型H型鋼的幾何形狀復(fù)雜，采用三維數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建模。H型鋼的幾何模型如圖1所示。（圖1H型鋼幾何模型）2.2網(wǎng)格劃分將H型鋼幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到有限元模型，如圖2所示。（圖2網(wǎng)格劃分）3.數(shù)值計(jì)算3.1熱邊界條件將H型鋼置于不同的熱邊界條件下，模擬H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)分布特性。如圖3所示，溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律。（圖3溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律）3.2溫度變化規(guī)律分別對(duì)H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，得到溫度變化規(guī)律，如表1所示。（表1溫度變化規(guī)律）4.結(jié)論本文利用有限元方法對(duì)H型鋼的溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值分析，通過(guò)對(duì)分析結(jié)果的分析，得出了H型鋼在不同工況下的溫度場(chǎng)變化規(guī)律。結(jié)果表明，溫度場(chǎng)的分布規(guī)律與熱邊界條件密切相關(guān)，對(duì)于不同的熱邊界條件，應(yīng)選擇合適的防火措施或降溫措施。參考文獻(xiàn)：[1]石峰,劉敏,王強(qiáng).H型鋼裂紋敏感性分析及溫度影響[J].鋼結(jié)構(gòu),2013(05):34-39.[2]ZhangL,GaoY,LiuJ,etal.Thermalfatiguepropertyofhigh-strengthbolts[J].ConstructionandBuildingMaterials,2018,184:82-90.[3]WangLX.Studyonthermal-elastic-plasticcouplingdamageofhighstr