midas热传递分析

热传递分析用来确定结构在热荷载作用下的热响应技术，并得到一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数。进行热传递分析时，我们一般关心温度的分布、热量的增加或损失、热梯度、热流密度等参数。

热分析在许多工程应用中扮演着重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等等。通常在完成热分析后将进行结构应力分析，计算由于热膨胀或收缩而引起的热应力。

稳态热传递：系统中各点的温度不随时间发生变化，只随位置发生变化，这种传热过程叫做稳态热传递。

•根据材料的热参数是否随温度变化，可将热传递分析分为线性热传递和非线性热传递分析。

当应用非线性热传递时，需要通过函数来定义各热参数随温度的变化情况；

当应用线性热传递时，只需要将各参数设置为常数即可。

常用术语

•对流换热系数：在稳定传热条件下，两侧空气温差为1K，1s内通过1平方米面积传递的热量，对流换热系数也叫膜系数，单位W/(m2·K)

•热流密度：单位时间内通过单位面积的热量，也叫热通量，单位W/m2

热能流动不随时间变化，这种热传递就是稳态的。由于热能流动不随时间变化，系统的温度和热载荷也都不随时间变化。

稳态热分析的控制方程为：

描述成有限元的平衡方程：

其中：

若考虑非线性，平衡方程表述为：

与稳态热分析不同，瞬态热分析需要考虑热能存储效应，使时间有了确定的物理意义

瞬态热分析的控制方程为：

当考虑非线性时，控制方程为：

对于热分析，部件与部件之间热量的传递也是基于接触来进行的。在热传递分析中，接触只传递热量，因此称为热接触。热接触的创建方式和常规接触的创建方式没有任何区别，但只能使用焊接接触。

热量在接触对之间沿着接触法向传递

Mesh Free支持的热分析类型包括：稳态热传递分析、瞬态热传递分析、稳态热应力分析。

midas NFX除支持热荷载外，还支持稳态电载荷和瞬态电载荷

涉及相关参数

后处理-结果查看

热传递分析计算完成后提供以下结果类型

温度

温度梯度：总温度梯度、温度梯度X、温度梯度Y、温度梯度Z

热通量：总热通量、热通量X、热通量Y、热通量Z

接触：焊接接触区域

操作案例：活塞连杆机构