概述-首頁--有限元分析cae分析咨詢有限元培訓ansys

1、2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-1,ANSYS 熱 分 析,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-2,目錄,第一章　簡介一、熱分析的目的二、ANSYS的熱分析三、ANSYS熱分析分類 四

2、、耦合分析第二章　基礎知識 一、符號與單位 二、傳熱學經典理論回顧 三、熱傳遞的方式 四、穩(wěn)態(tài)傳熱 五、瞬態(tài)傳熱 六、線性與非線性 七、邊界條件、初始條件 八、熱分析誤差估計,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV

3、 By: Haich Gao (011001),Them-3,目錄 （續(xù)）,第三章　穩(wěn)態(tài)傳熱分析一、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義二、熱分析的單元三、ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程練習第四章　瞬態(tài)傳熱分析一、瞬態(tài)傳熱分析的定義二、瞬態(tài)熱分析的單元及命令三、ANSYS瞬態(tài)熱分析的主要步驟1、建模2、加載求解3、后處理四、相變問題練習,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU

4、MSSV By: Haich Gao (011001),Them-4,第一章熱 分 析 簡 介,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-5,在完成本章學習后，我們應該對熱分析的基本概念有所了解，并了解它的基本分類。,ModuleObjective,第一講 熱分析的目的 第二講 ANSYS的熱分析 第三講 ANSYS

5、熱分析分類 第四講 耦合分析,LessonObjectives,,目標,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-6,熱分析的目的,P-1. 熱分析的目的 熱分析用于計算一個系統(tǒng)或部件的溫度分布及其它熱物理參數，如熱量的獲取或損失、熱梯度、熱流密度（熱通量〕等。熱分析在許多工程應用中扮演重要角色，如內燃機、渦輪機、換熱器、管路

6、系統(tǒng)、電子元件等。,,Objective,Definition,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-7,ANSYS的熱分析,P-2. ANSYS的熱分析在ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五種產品中包含熱分析功能。&#

7、183; ANSYS熱分析基于能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元法計算各節(jié)點的溫度，并導出其它熱物理參數。· ANSYS熱分析包括熱傳導、熱對流及熱輻射三種熱傳遞方式。此外，還可以分析相變、有內熱源、接觸熱阻等問題。,,Objective,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-8,ANSYS的熱分析分類,

8、P-3. ANSYS的熱分析分類 穩(wěn)態(tài)傳熱：系統(tǒng)的溫度場不隨時間變化瞬態(tài)傳熱：系統(tǒng)的溫度場隨時間明顯變化,,Objective,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-9,耦合分析,P-4.與熱有關的耦合分析 ·      熱－結構耦合·

9、;      熱－流體耦合·      熱－電耦合·      熱－磁耦合·      熱－電－磁－結構耦合等,,Objective,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版

10、本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-10,第二章基 礎 知 識,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-11,本章學習，我們簡單介紹熱分析的基礎知識，以助于大家對以后的熱分析有個大體概念。,ModuleObjective,第一講、符號與單位 第二講、傳熱學經典理論回顧 第三

11、講、熱傳遞的方式 第四講、穩(wěn)態(tài)傳熱 第五講、瞬態(tài)傳熱 第六講、線性與非線性 第七講、邊界條件、初始條件 第八講、熱分析誤差估計,LessonObjectives,,目標,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-12,第一講、符號與單位,,表征物體吸收的熱量，為一個體系的內能與體系的體積和外界施加于體系的壓強的乘積之和,,,20

12、01年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-13,第二講、傳熱學經典理論回顧,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-14,第三講、熱傳遞的方式,1、熱傳導　　熱傳導可以定義為完全接觸的兩個物體之間或一個物體的不同部分之間由于溫度梯度而引起的內

13、能的交換。熱傳導遵循付里葉定律：qn=-k*(dT/dx)，式中qn為熱流密度（W/m2），k為導熱系數（W/m-℃），“-”表示熱量流向溫度降低的方向。2、熱對流　　熱對流是指固體的表面與它周圍接觸的流體之間，由于溫差的存在引起的熱量的交換。熱對流可以分為兩類：自然對流和強制對流。熱對流用牛頓冷卻方程來描述： qn= h*(TS-TB)，式中h為對流換熱系數（或稱膜傳熱系數、給熱系數、膜系數等）， TS為固體表面的溫度， TB為周

14、圍流體的溫度。,,Definition,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-15,第三講、熱傳遞的方式,3、熱輻射熱輻射指物體發(fā)射電磁能，并被其它物體吸收轉變?yōu)闊岬臒崃拷粨Q過程。物體溫度越高，單位時間輻射的熱量越多。熱傳導和熱對流都需要有傳熱介質，而熱輻射無須任何介質。實質上，在真空中的熱輻射效率最高。在工程中通?？紤]兩個或兩個以

15、上物體之間的輻射，系統(tǒng)中每個物體同時輻射并吸收熱量。它們之間的凈熱量傳遞可以用斯蒂芬—波爾茲曼方程來計算：q=εσA1F12(T14-T24)，式中q為熱流率， ε為輻射率（黑度）， σ為斯蒂芬－波爾茲曼常數，約為5.67×10-8W/m2.K4，A1為輻射面1的面積，F12為由輻射面1到輻射面2的形狀系數，T1為輻射面1的絕對溫度，T2為輻射面2的絕對溫度。由上式可以看出，包含熱輻射的熱分析是高度非線性的。,,Definit

16、ion,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-16,第四講、穩(wěn)態(tài)傳熱,如果系統(tǒng)的凈熱流率為０，即流入系統(tǒng)的熱量加上系統(tǒng)自身產生的熱量等于流出系統(tǒng)的熱量：q流入+q生成-q流出=0，則系統(tǒng)處于熱穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)熱分析中任一節(jié)點的溫度不隨時間變化。穩(wěn)態(tài)熱分析的能量平衡方程為（以矩陣形式表示）[K]{T}={Q}　式中： [K]為傳導矩陣，包

17、含導熱系數、對流系數及輻射率和形狀系數； {T}為節(jié)點溫度向量； {Q}為節(jié)點熱流率向量，包含熱生成；　　ANSYS利用模型幾何參數、材料熱性能參數以及所施加的邊界條件，生成[K] 、 {T}以及{Q} 。,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-17,第五講、瞬態(tài)傳熱,瞬態(tài)傳熱過程是指一個系統(tǒng)的加熱或冷

18、卻過程。在這個過程中系統(tǒng)的溫度、熱流率、熱邊界條件以及系統(tǒng)內能隨時間都有明顯變化。根據能量守恒原理，瞬態(tài)熱平衡可以表達為（以矩陣形式表示）： [C]{ }+[K]{T}={Q}式中: [K]為傳導矩陣，包含導熱系數、對流系數及輻射率和形狀系數； [C]為比熱矩陣,考慮系統(tǒng)內能的增加; {T}為節(jié)點溫度向量； { }為溫度對時間的導數; {

19、Q}為節(jié)點熱流率向量，包含熱生成。,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-18,第六講、線性與非線性,如果有下列情況產生，則為非線性熱分析：①、材料熱性能隨溫度變化，如K(T),C(T)等；②、邊界條件隨溫度變化，如h(T)等；③、含有非線性單元；④、考慮輻射傳熱非線性熱分析的熱平衡矩陣方程為：

20、 [C(T)]{ }+[K(T)]{T}={Q (T)},,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-19,第七講、邊界條件、初始條件,ANSYS熱分析的邊界條件或初始條件可分為七種：溫度;熱流率;熱流密度;對流;輻射;絕熱;生熱。,,Guidelines,200

21、1年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-20,第八講、熱分析誤差估計,·      僅用于評估由于網格密度不夠帶來的誤差；·      僅適用于SOLID或SHELL的熱單元（只有溫度一個自由度）；· 

22、     基于單元邊界的熱流密度的不連續(xù)；·      僅對一種材料、線性、穩(wěn)態(tài)熱分析有效；·      使用自適應網格劃分可以對誤差進行控制。,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich G

23、ao (011001),Them-21,第三章穩(wěn)態(tài)傳熱分析,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-22,本章學習，我們將介紹穩(wěn)態(tài)傳熱分析的知識，以助于大家了解以后的穩(wěn)態(tài)傳熱分析，并能對簡單的問題進行求解。,ModuleObjective,第一講、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義第二講、熱分析的單元第三講、 ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程練習,

24、LessonObjectives,,目標,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-23,第一講、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義,穩(wěn)態(tài)傳熱用于分析穩(wěn)定的熱載荷對系統(tǒng)或部件的影響。通常在進行瞬態(tài)熱分析以前，進行穩(wěn)態(tài)熱分析用于確定初始溫度分布。穩(wěn)態(tài)熱分析可以通過有限元計算確定由于穩(wěn)定的熱載荷引起的溫度、熱梯度、熱流率、熱流密度等參數,,Definition

25、,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-24,第二講、熱分析的單元,熱分析涉及到的單元有大約40種，其中純粹用于熱分析的有14種：線性：LINK32兩維二節(jié)點熱傳導單元 LINK33三維二節(jié)點熱傳導單元 LINK34二節(jié)點熱對流單元 LINK31二節(jié)點熱輻射

26、單元二維實體：PLANE55四節(jié)點四邊形單元PLANE77八節(jié)點四邊形單元PLANE35三節(jié)點三角形單元PLANE75四節(jié)點軸對稱單元PLANE78八節(jié)點軸對稱單元三維實體SOLID87六節(jié)點四面體單元SOLID70八節(jié)點六面體單元SOLID90二十節(jié)點六面體單元殼SHELL57四節(jié)點點MASS71　　有關單元的詳細解釋，請參閱《ANSYS Element Ref

27、erence Guide》,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-25,第三講、 ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程,ANSYS熱分析可分為三個步驟：·      前處理：建模·      求解：施加載荷計算

28、·      后處理：查看結果,,,,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-26,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟一：建模,①、確定jobname、title、unit；②、進入PREP7前處理，定義單元類型，設定單元選項；③、定義單元實常數；④、定義材料熱性能參數，對于穩(wěn)態(tài)傳熱，一般

29、只需定義導熱系數，它可以是恒定的，也可以隨溫度變化；⑤、創(chuàng)建幾何模型并劃分網格，請參閱《ANSYS Modeling and Meshing Guide》。,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-27,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,①、定義分析類型如果進行新的熱分析：Command: ANTYPE, ST

30、ATIC, NEWGUI: Main menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis>Steady-state如果繼續(xù)上一次分析，比如增加邊界條件等：Command: ANTYPE, STATIC, RESTGUI: Main menu>Solution>Analysis Type->Restart,,,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 –

31、 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-28,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,②、施加載荷　　可以直接在實體模型或單元模型上施加五種載荷(邊界條件) ：a、恒定的溫度　　通常作為自由度約束施加于溫度已知的邊界上。Command Family:　DGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Temperatur

32、e,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-29,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,b、熱流率熱流率作為節(jié)點集中載荷，主要用于線單元模型中(通常線單元模型不能施加對流或熱流密度載荷)，如果輸入的值為正，代表熱流流入節(jié)點，即單元獲取熱量。如果溫度與熱流率同時施加在一節(jié)點上則ANSYS讀取溫度值進行計算。注意：如果在

33、實體單元的某一節(jié)點上施加熱流率，則此節(jié)點周圍的單元要密一些，在兩種導熱系數差別很大的兩個單元的公共節(jié)點上施加熱流率時，尤其要注意。此外，盡可能使用熱生成或熱流密度邊界條件，這樣結果會更精確些。Command Family: FGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flow,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5

34、 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-30,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,c、對流對流邊界條件作為面載施加于實體的外表面，計算與流體的熱交換，它僅可施加于實體和殼模型上，對于線模型，可以通過對流線單元LINK34考慮對流。Command Family: SFGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Convection,

35、,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-31,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,d、熱流密度熱流密度也是一種面載。當通過單位面積的熱流率已知或通過FLOTRAN CFD計算得到時，可以在模型相應的外表面施加熱流密度。如果輸入的值為正，代表熱流流入單元。熱流密度也僅適用于實體和殼單元。熱流密度與對流可以施加在同一外表

36、面，但ANSYS僅讀取最后施加的面載進行計算。Command Family: FGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flux,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-32,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,e、生熱率生熱率作為體載

37、施加于單元上，可以模擬化學反應生熱或電流生熱。它的單位是單位體積的熱流率。Command Family: BFGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Generat,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-33,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加

38、載荷計算,③定載荷步選項對于一個熱分析，可以確定普通選項、非線性選項以及輸出控制。a. 普通選項· 時間選項：雖然對于穩(wěn)態(tài)熱分析，時間選項并沒有實際的物理意義，但它提供了一個方便的設置載荷步和載荷子步的方法。Command: TIMEGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step/Time

39、 and Substps,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-34,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,· 每載荷步中子步的數量或時間步大小：對于非線性分析，每一載荷步需要多個子步。Command: NSUBSTGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts->

40、Time/Frequenc >Time and SubstpsCommand: DELTIMGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-> Time/Frequenc >Time-Time Step,,,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-35,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:

41、施加載荷計算,· 遞進或階越選項：如果定義階越(stepped)選項，載荷值在這個載荷步內保持不變；如果為遞進(ramped)選項，則載荷值由上一載荷步值到本載荷步值隨每一子步線性變化。Command: KBCGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step/Time and Substps,,Guideli

42、nes,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-36,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,③定載荷步選項b. 非線性選項·迭代次數：本選項設置每一子步允許的最多的迭代次數。默認值為25，對大數熱分析問題足夠。Command: NEQITGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts

43、-Nolinear>Equilibrium Iter,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-37,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,·自動時間步長: 對于非線性問題，可以自動設定子步間載荷的增長，保證求解的穩(wěn)定性和準確性。Command: AUTOTSGUI: Main Menu>Solu

44、tion>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step/Time and Substps,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-38,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,· 收斂誤差：可根據溫度、熱流率等檢驗熱分析的收斂性。Command:

45、 CNVTOLGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Convergence Crit,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-39,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,·求解結束選項：如果在規(guī)定的迭代次數內，達不到收斂，ANSYS

46、可以停止求解或到下一載荷步繼續(xù)求解。Command: NCNVGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Criteria to Stop,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-40,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,·線性搜索：

47、設置本選項可使ANSYS用Newton-Raphson方法進行線性搜索。Command: LNSRCHGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Line Search,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-41,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載

48、荷計算,·預測矯正：本選項可激活每一子步第一次迭代對自由度求解的預測矯正。Command: PREDGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Predictor,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-42,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施

49、加載荷計算,③定載荷步選項c.   輸出控制· 控制打印輸出：本選項可將任何結果數據輸出到*.out 文件中。Command: OUTPRGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>Solu Printout,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By

50、: Haich Gao (011001),Them-43,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,c.   輸出控制· 控制結果文件：控制*.rth的內容。Command: OUTRES GUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 –

51、 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-44,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,④確定分析選項a. Newton-Raphson選項（僅對非線性分析有用）Command: NROPT GUI: Main Menu>Solution>Analysis Options,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Ha

52、ich Gao (011001),Them-45,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,b.   選擇求解器：可選擇如下求解器中一個進行求解：·      Frontal solver(默認）·      Jacobi Conjugate Gradient(JCG) solver· 

53、60;    JCG out-of-memory solver·      Incomplete Cholesky Conjugate Gradient(ICCG) solver·      Pre-Conditioned Conjugate Gradient Solver(PCG)

54、·      Iterative(automatic solver selection option)Command: EQSLV GUI: Main Menu>Solution>Analysis Options注意：熱分析可選用Iterative選項進行快速求解，但如下情況除外：·      熱分

55、析包含SURF19或SURF22或超單元；·      熱輻射分析；·      相變分析·      需要restart an analysis,,Guidelines,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV

56、 By: Haich Gao (011001),Them-46,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,c. 確定絕對零度：在進行熱輻射分析時，要將目前的溫度值換算為絕對溫度。如果使用的溫度單位是攝氏度，此值應設定為273；如果使用的是華氏度，則為460。Command: TOFFSTGUI: Main Menu>Solution>Analysis Options,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5

57、 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-47,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算,⑤保存模型: 點擊ANSYS工具條SAVE_DB。⑥求解Command: SOLVEGUI: Main Menu>Solution>Current LS,,,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-4

58、8,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理,ANSYS將熱分析的結果寫入*.rth文件中，它包含如下數據：　　基本數據：·      節(jié)點溫度　　導出數據：·      節(jié)點及單元的熱流密度·      節(jié)點及單元的熱梯度·  &#

59、160;   單元熱流率·      節(jié)點的反作用熱流率·      其它,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-49,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理,對于穩(wěn)態(tài)熱分析，可以使用POST1進行后處理，

60、關于后處理的完整描述，可參閱《ANSYS Basic Analysis Procedures Guide》。　　進入POST1后，讀入載荷步和子步：Command: SET GUI: Main Menu>General Postproc>-Read Results-By Load Step,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001)

61、,Them-50,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理,可以通過如下三種方式查看結果：·      彩色云圖顯示Command: PLNSOL, PLESOL, PLETAB等GUI: Main Menu>General Postproc >Plot Results>Nodal Solu, Element Solu, Elem Table,,,,2001年10月1日

62、,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-51,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理,·      矢量圖顯示Command: PLVECTGUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Pre-defined or Userdefined,,,,2

63、001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-52,穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理,·      列表顯示Command: PRNSOL, PRESOL, PRRSOL等GUI: Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal

64、Solu, Element Solu, Reaction Solu　　詳細過程請參閱《ANSYS Basic Analysis Procedures Guide》。,,,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-53,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,某一潛水艇可以簡化為一圓筒，它由三層組成，最外面一層為不銹鋼，中間為玻纖隔熱層，最里面為鋁層，筒內為

65、空氣，筒外為海水，求內外壁面溫度及溫度分布。幾何參數：筒外徑30feet總壁厚2inch不銹鋼層壁厚 0.75inch玻纖層壁厚1inch鋁層壁厚0.25inch筒長200feet導熱系數：不銹鋼8.27BTU/hr.ft.oF玻纖0.028BTU/hr.ft.oF鋁117.4BTU/hr.ft.oF,Exe

66、rcise,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-54,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,邊界條件 ： 空氣溫度 70oF 海水溫度 44.5oF空氣對流系數 2.5 BTU/hr.ft2.oF海水對流系數 80 BTU/hr.ft2.oF　　沿垂直于圓筒軸線作橫截面，得到一圓環(huán)，取其中1度進行分析,如圖示。,,2001年10月1

67、日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-55,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,以下分別列出log文件和菜單文件。/filename, Steady1/title, Steady-state thermal analysis of submarine /units, BFTRo=15!外徑(ft)Rss=15-(0.75/12)!不銹鋼層內徑ft)

68、Rins=15-(1.75/12)!玻璃纖維層內徑(ft)Ral=15-(2/12)!鋁層內徑 (ft)Tair=70!潛水艇內空氣溫度Tsea=44.5!海水溫度Kss=8.27!不銹鋼的導熱系數 (BTU/hr.ft.oF)Kins=0.028!玻璃纖維的導熱系數 (BTU/hr.ft.oF),,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haic

69、h Gao (011001),Them-56,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,Kal=117.4!鋁的導熱系數(BTU/hr.ft.oF)Hair=2.5!空氣的對流系數(BTU/hr.ft2.oF)Hsea=80!海水的對流系數(BTU/hr.ft2.oF)/prep7et,1,plane55!定義二維熱單元mp,kxx,1,Kss!設定不銹鋼的導熱系數mp,kxx,2,Kins!設定玻璃纖維的導

70、熱系數mp,kxx,3,Kal!設定鋁的導熱系數pcirc,Ro,Rss,-0.5,0.5!創(chuàng)建幾何模型pcirc,Rss,Rins,-0.5,0.5pcirc,Rins,Ral,-0.5,0.5aglue,all,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-57,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,numcmp,arealesi

71、ze,1,,,16!設定劃分網格密度lesize,4,,,4lesize,14,,,5lesize,16,,,2eshape,2!設定為映射網格劃分mat,1amesh,1mat,2amesh,2mat,3amesh,3,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-58,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,/SOLUSFL

72、,11,CONV,HAIR,,TAIR!施加空氣對流邊界SFL,1,CONV,HSEA,,TSEA!施加海水對流邊界SOLVE /POST1PLNSOL！輸出溫度彩色云圖finish,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001),Them-59,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,菜單操作:1.Utility Menu>File

73、>change jobname, 輸入Steady1；2.Utility Menu>File>change title,輸入Steady-state thermal analysis of submarine；3.在命令行輸入:/units, BFT；4.Main Menu: Preprocessor；,,2001年10月1日,ANSYS培訓教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By:

74、Haich Gao (011001),Them-60,練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析,菜單操作:5.Main Menu: Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete ,選擇PLANE55；6.Main Menu: Preprocessor > Material Prop > -Constant - Isotropic,默認材料編號為1,在KXX框中輸入8.27,選擇APPL