本文摘要(由AI生成):
本文主要介绍了热分析的相关概念和操作方法,包括材料、温度、热流、对流、热生成、绝热、初始温度、参考温度、均匀温度等。同时,还介绍了ANSYS瞬态热分析的操作步骤和注意事项,以及瞬态热固耦合的两种方法。最后,还介绍了瞬态温度分析设置和瞬态结构分析设置的方法。
1)材料:钢材的热传导系数为60.5WM-1K-1;
3)temp温度:代表该面温度恒定,如恒定100℃;
4)热流:heat flow加载到点/节点上;
5)对流:添加对流系数时,同时bulk中添加外界流体(环境)温度。【SI单位下,对流系数空气为5,水为1200】
6)热生成:2D模型在面上,3D模型在体上;
7)绝热:没有指定边界条件的任何面自动作为绝热面处理;
8)初始温度哪里施加?
1)初始温度(Initial Condition):【设置非均匀的初始温度】是对相应节点施加的某一分析一开始用到的温度,只在开始有效,后面将被实际计算所得的温度替代;初始温度仅对分析的第一个子步有效,而设定节点温度将保持贯穿整个瞬态分析过程,除非删除些约束。
2)参考温度(Reference Temp):是没有定义初始温度的时候,在分析的第一个子步给模型施加的一个均匀温度场的温度;参考温度主要用于热应力分析 的参考基准,因为求热应力需要先求温度差,求温度差就需要这个参考温度作为减数。
3)均匀温度(Uniform Temp):【定义初始温度,整个模型初始温度均匀且非0,像钢球初始温度500°就用它施加】在热分析中,均匀温度与初始温度、参考温度作用相同。如果初始温度场是均匀的,三者都可以;如果不均匀,就要定义初始温度(不同的节点定义不同的初始温度);在结构分析/热应力分析中,均匀温度与参考温度的作用相同,由其确定材料的热相关性质(线膨胀系数)
9)后处理:
热梯度又叫“温度梯度”,简单的讲就是温度变化的速度与方向
1、材料必须指定传导系数、比热和密度;【稳态只需要传导系数即可】
2、【瞬态效应,必须在time step中定义子步,必须定义一下time step面板,才能打开KBC选项】【温度载荷随时间变化也是瞬态的一种】:关闭时间积分,为进行稳态热分析!【这一步KBC默认是打开的,可以不定义!】
3、必须sol‘s中写每一个结果,默认只写一个结果,自然看不到变化过程
4、一致的初始温度,可以在uniform中施加;
5、不一致的初始温度通过initial分别施加;
(1)可以用ANSYS APDL使用耦合单元进行直接耦合。
(2)如果温度-结构不存在强耦合,也可以WB界面下进行间接耦合:先瞬态热分析,然后瞬态结构分析,只要保证2个分析设置的总时间一样(如1e5s),3个子步数都固定为一样(如都是500,500,500),import tem那里默认worksheet即可即可。
瞬态温度分析设置:
瞬态结构分析设置:
Import temrature设置:
结果温度: