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都不隨時(shí)間變化 ,因此穩(wěn)態(tài)熱平衡滿足熱力學(xué)每一定律。相應(yīng)的有限元平衡方程為 : INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 介紹熱分析基本步驟 1) 前處理 :建模 (?) 2) 求解 :施加載荷進(jìn)行求解 3) 后處理 :查看結(jié)果 ? 目的: – 重溫一般分析過程步驟 – 介紹熱荷載和邊界條件 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 幾何模型 ? 可以在 ANSYS 中建立或輸入。 ? 包含改善模型的細(xì)節(jié): – 目的是充分模擬結(jié)構(gòu)的熱量。 – 對(duì)流荷載需要施加到準(zhǔn)確模擬的面。 – 熱生成荷載需要施加到準(zhǔn)確模擬的體。 幾何模型 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 單元類型 ? 下表為常用的熱單元類型。 ? 節(jié)點(diǎn)自由度是: TEMP。 常用的熱單元類型 2 D So l i d 3 D So l i d 3 D Sh el l L i n e El em en ts L i n ear PLA N E55 SO LID 70 SH ELL 57 SH ELL 131 LIN K31 , 32,3 3,34 Qu ad r atic PLA N E77 PLA N E35 SO LID 90 SO LID 87 SH ELL 132 網(wǎng)格處理 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual 網(wǎng)格處理 ? 材料特性 – 至少需要 Kxx — 穩(wěn)態(tài)分析熱傳導(dǎo)系數(shù)。 – 如果施加內(nèi)部熱生成,則需要比熱 (C) 。 – 優(yōu)先設(shè)置為 “ thermal” ( 熱分析),在 GUI 方式中只顯示熱材料特性。 ? 實(shí)常數(shù) – 主要用于殼和線單元。 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 熱荷載可以是: 溫度 模型中溫度已知的范圍。 熱流 熱流率已知的點(diǎn)。 熱通量 單位面積上熱流率已知的表面。 對(duì)流 熱通過表面對(duì)流傳給周圍流體(或傳入) 。 輸入對(duì)流換熱系數(shù) h, 流體的平均溫度 Tb 。 熱生成 體熱生成率已知的范圍。 絕熱面 “絕熱面”, 該面不發(fā)生熱傳遞。 輻射 通過輻射產(chǎn)生熱傳遞的面,輸入輻射系數(shù),StefanBoltzmann常數(shù),“空間節(jié)點(diǎn)”溫度作為可選項(xiàng)輸入。 載荷類型 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 不同于結(jié)構(gòu)分析的位移和力邊界條件,熱分析的溫度和熱流邊界條件不依賴于節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系。 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual 溫度約束 ? 在模型上給定已知溫度。 ? 施加溫度約束: – Main Menu Solution Define Loads Apply Thermal Temperature ? 選擇施加約束的實(shí)體類型。 ? 在圖形窗口拾取相應(yīng)的實(shí)體。 ? 然后輸入溫度值,缺省值為零。 – 或使用 D 系列命令: DK, DL, DA, D. 溫度約束 INTRODUCTION TO ANSYS Training Manual ? 施加熱流,需要給出以下信息: – 節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)(也可以拾?。? – 熱流值 (單位必須與采用的單位制一致) 使用: – Main Menu Solution Define Lo