ansys workbench 热分析教程.pdf

发布时间：2022-06-01 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.03M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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第六章热分析

概念

稳态热传导基础

A. 几何模型

… 材料特性

B. 组件-实体接触

… 组件-接触区域

… 组件-导热率

… 组件-点焊

C. 热载荷

… 热边界条件

…热边界条件

D. 求解选项

… 求解模型

E. 结果和后处理

… 温度

… 热通量

… 响应热流速

Workbench - Mechanical Introduction 第六章热分析 6-1

热分析概念 • 本章练习稳态热分析的模拟，包括： A. 几何模型 B. 组件-实体接触 C. 热载荷 D. 求解选项 E. 结果和后处理 F. 作业 6.1 Training Manual • 本节描述的应用一般都能在ANSYS DesignSpace Entra或更高版本中使用，除了 ANSYS Structural • 提示：在ANSYS 热分析的培训中包含了包括热瞬态分析的高级分析 6-2

热分析稳态热传导基础 Training Manual • 对于一个稳态热分析的模拟，温度矩阵{T}通过下面的矩阵方程解得： [ ]{ } ( ) TTK = { }TQ ( ) • 假设： – 在稳态分析中不考虑瞬态影响 – [K] 可以是一个常量或是温度的函数 – {Q}可以是一个常量或是温度的函数 6-3

热分析稳态热传导基础 Training Manual • 上述方程基于傅里叶定律： • 固体内部的热流（Fourier’s Law）是[K]的基础； • 热通量、热流率、以及对流在{Q} 为边界条件； • 对流被处理成边界条件，虽然对流换热系数可能与温度相关 • 在模拟时，记住这些假设对热分析是很重要的。 6-4

Training Manual 热分析 A. 几何模型 • 热分析里所有实体类都被约束： – 体、面、线 • 线实体的截面和轴向在DesignModeler中定义 • 热分析里不可以使用点质量（Point Mass）的特性 • 壳体和线体假设： – 壳体：没有厚度方向上的温度梯度 – 线体：没有厚度变化，假设在截面上是一个常量温度 • 但在线实体的轴向仍有温度变化 6-5

热分析 … 材料特性 • 唯一需要的材料特性是导热性（Thermal Conductivity） Training Manual • Thermal Conductivity 在 Engineering Data 中输入 • 温度相关的导热性以表格形式输入若存在任何的温度相关的材料特性，就将导致非线性求解。 6-6

热分析 B. 组件-实体接触 • 对于结构分析，接触域是自动生成的，用于激活各部件间的热传导 Training Manual 6-7

热分析 … 组件-接触区域 Training Manual – 如果部件间初始就已经接触，那么就会出现热传导。 – 如果部件间初始就没有接触，那么就不会发生热传导（见下面对pinball的解释）。 – 总结： Contact Type Bonded No Separation Rough Frictionless Frictional Heat Transfer Between Parts in Contact Region? Initially Touching Inside Pinball Region Outside Pinball Region Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes No No No No No No No No – Pinball区域决定了什么时候发生接触，并且是自动定义的，同时还给了一个相对较小的值来适应模型里的小间距。 6-8

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