ABAQUS培训案例之热分析-热辐射

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图1模型示意图

今天给大家分享的是热辐射分析。如图1所示，模型由2个part组成，一个是fin，其周期对称性在设置辐射换热时可以设置，另一个代表周边环境的ambient。模型先进行了稳态分析，然后建立2个瞬态分析步，实现环境温度为800时对fin加热的过程，和环境温度38时fin部件的冷却过程。当然除了ambient和fin的辐射换热，ambient和fin也分别建立了Surface film condition换热。下面详解每个步骤的设置。

目标：辐射换热与对流换热设置，cavity  radiation应用。

材料：材料参数定义了Density为7800，Conductivity和SpecificHeat分别为50和500（SI单位制）。

分析步设置：本案例设置了三个分析步，step-1为热稳态分析步，step-2和step-3为瞬态分析步，如下图所示。历史输出设置output三个节点的温度输出。

图2 分析步设置

相互作用设置：定义了三个换热条件，设置bot面换热系数Surfacefilm condition为2500，热沉温度100，srfs面换热系数Surface film condition为10，step-1热沉温度38，step-2时为800，step-3时改为38。设置srfs和samb之间的辐射换热Cavity radiation，发射系数为0.8和1，并设置Symmetry对称，如下图所示。

图3 换热设置

边界条件：设置所有区域初始温度为77，ambient的温度step-1时38，step-2时为800（加热过程），step-3时改为38（冷却过程）。如图4所示。

图4 边界条件

网格与单元：划分四边形网格，采用DC2D4单元，建立job，提交分析。求解后，图5是fin的温度分布云图和三个节点的温度变化曲线。可以看到fin加热和冷却时的温度变化曲线。

图5 温度分布云图及温度曲线