有限元分析-熱分析-文庫吧
2025-07-31 22:31 本頁面
【正文】 所具有的溫度為已知值。 四、熱分析時的載荷： ANSYS共提供了 6種載荷， 可以施加在實體模型或單元模型上。 （ 1）溫度：作為第一類邊界條件，溫度可以施加在有限元模型的節(jié)點上，也可以施加在實體模型的關(guān)鍵點、線段及面上。 （ 2）熱流率：熱流率（ Heat Flow）是一種 節(jié)點集中載荷 ，只能施加在節(jié)點或關(guān)鍵點上，主要用于線單元模型。 （ 3）對流：對流（ Convection）是一種 面載荷 ，用于計算流體與實體的熱交換。它可以施加在有限元模型的節(jié)點及單元上，也可以施加在實體模型的線段和面上。 （ 4）熱流密度：又稱熱通量（ Heat Flux）單位為W/m2。熱流密度是一種 面載荷 ，表示通過單位面積的熱流率。當(dāng)通過單位面積的熱流率已知時，可在模型相應(yīng)的外表面施加熱流密度。若輸入值為正，則表示熱流流入單元；反之，則表示熱流流出單元。它可以施加在有限元模型的節(jié)點及單元上，也可以施加在實體模型的線段和面上。 （ 5）生熱率：生熱率既可看成是材料的一種基本屬性，又可作為載荷施加在單元上。它可以施加在有限元模型的節(jié)點及單元上，也可以施加在實體模型的關(guān)鍵點、線段、面及體上。 （ 6）熱輻射率：熱輻射率也是一種 面載荷 ，通常施加于實體的外表面。它可以施加在有限元模型的節(jié)點及單元上，也可以施加在實體模型的線段和面上。 五、熱分析時的三種傳熱方式及材料基本屬性 （ 1）熱傳導(dǎo)：當(dāng)物體內(nèi)部存在溫差，即存在溫度梯度時，熱量從物體的高溫部分傳遞到低溫部分；而且不同溫度的物體相互接觸時熱量會從高溫物體傳遞到低溫物體。這種熱量傳遞的方式稱為熱傳導(dǎo)。 Q/t=KA(ThotTcold)/d 式中： Q為時間 t內(nèi)的傳熱量或熱流量； K為熱傳導(dǎo)率或熱傳導(dǎo)系數(shù)； （ 2）對流：熱對流是指固體的表面與它周圍接觸的液體或氣體（統(tǒng)稱為流體）之間，由于溫差的存在而引起的熱量交換。 高溫物體表面（如暖氣片）常常發(fā)生對流現(xiàn)象，這是因為高溫物體表面附近的空氣因受熱而膨脹，密度降低并向上流動。與此同時，密度較大的冷空氣下降并代替原來的受熱空氣。 熱對流可以分為兩類：自然對流和強制對流。 q’’=h(TSTB) 式中： ? h為對流換熱系數(shù)（或稱膜傳熱系數(shù)、給熱系數(shù)、膜系數(shù)等）； ? TS為固體表面的溫度； ? TB為周圍流體的溫度。 （ 3）輻射：熱輻射是指物體發(fā)射電磁能，并被其它物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿臒崃拷粨Q過程。物體溫度越高，單位時間輻射的熱量越多。熱傳導(dǎo)和熱對流都需要
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