ANSYS入门教程,第十二章,热讲义.ppt

July 30, 1999 热分析 第 12 章 第12章 – 热分析概述 本章专门讨论热分析。 有两个目的： 重申一般分析步骤。 介绍热荷载和边界条件。 第12章 –A. 前处理几何模型 几何模型 可以在 ANSYS 中建立或输入。 包含改善模型的细节： 目的是充分模拟结构的热量。 对流荷载需要施加到准确模拟的面。 热生成荷载需要施加到准确模拟的体。 第12章 –A. 前处理网格划分 单元类型 下表为常用的热单元类型。 节点自由度是：TEMP。 第12章 –B. 求解概述 热荷载可以是： 温度 模型中温度已知的范围。 热流 热流率已知的点。 热通量 单位面积上热流率已知的表面。 对流 热通过表面对流传给周围流体（或传入） 。 输入对流换热系数 h， 流体的平均温度 Tb 。 热生成 体热生成率已知的范围。 绝热面 “绝热面”， 该面不发生热传递。 辐射 通过辐射产生热传递的面，输入辐射系数，Stefan-Boltzmann常数，“空间节点”温度作为可选项输入。 * Not covered in this course 第12章 –B. 求解节点坐标系 不同于结构分析的位移和力边界条件，热分析的温度和热流边界条件不依赖于节点坐标系。 第12章 –B. 求解温度约束 温度约束 在模型上给定已知温度。 施加温度约束： Main Menu Solution Define Loads Apply Thermal Temperature 选择施加约束的实体类型。 在图形窗口拾取相应的实体。 然后输入温度值，缺省值为零。 或使用 D 系列命令： DK, DL, DA, D. 第12章 –B. 求解集中热流 施加热流，需要给出以下信息： 节点或关键点号（也可以拾取） 热流值 (单位必须与采用的单位制一致） 使用： Main Menu Solution Define Loads Apply Thermal Heat Flow 或用命令 FK 或 F 第12章 –B. 求解热通量 热通量： 施加热通量： Main Menu Solution Define Loads Apply Thermal Heat flux 选择施加热通量的实体模型， 2-D模型一般在线上，3-D 模型在面上。 在图形窗口拾取相应实体。 然后输入热通量值。 或使用 SF 系列命令： SFL, SFA, SFE, SF。 第12章 –B. 求解对流 对流荷载 施加对流： Main Menu Solution Define Loads Apply Thermal Convection 选择施加对流的实体模型，通常 2-D 模型是在线上，3-D 模型是在面上。 在图形窗口中拾取所需实体。 然后输入对流换热系数和环境温度值。 或使用 SF 系列命令： SFL, SFA, SFE, SF。 第12章 –B. 求解热生成 热生成 施加热生成： Maine Menu Solution Define Loads Apply Thermal Heat Generation 选择施加热生成的实体模型，通常对 2-D 模型是在面上，3-D 模型是在体上。 在图形窗口拾取相应的实体。 然后输入热生成值。 或使用 BF 系列命令： BFL, BFA, BFE, BF。 第12章 –B. 求解绝热面 绝热面 “完全绝热” 面，该面不发生任何热传递。 这是缺省条件，即，没有指定边界条件的任何面自动作为绝热面处理 第12章 –B. 求解改变和删除荷载 改变和删除荷载 改变荷载值，只需用新的荷载代替原来荷载即可。 删除荷载： Main Menu Solution Define Loads Delete 删除实体模型荷载时，ANSYS 自动删除所有相应的有限元荷载 第12章 –B. 求解求解选择 稳态与瞬态分析 稳态分析，假定荷载是稳定状态，几乎不随时间变化。 瞬态分析，指荷载随时间而变化。 例如，假定分析电熨斗，开始1 分钟到温度不再变化的热状态。 电熨斗开始一分钟的运行状态应该是瞬态分析。 而后到温度不再变化是稳态分析。 第12章 – C. 后处理观察结果 热分析结果观察一般包括： 温度分布 热梯度分布 热流通量分布 第12章 – C. 后处理…观察结果 温度分布： 画温度等值线图： General Postproc Plot Results Contour Plot Nodal Solution Temperature 或使用 PLNSOL 命令。 第12章 – C. 后处理…观察结果 热梯度： 画热梯度等值线图： General Postproc Plot Resul