ANSYS Workbench移動熱源施加

本篇博文主要介紹如何在ANSYS WORKBENCH里面如何施加移動熱源,本人也是通過借鑒網上資料、論壇和請教交流,做出的一個移動熱源初級實例。

1.問題描述

如下圖所示,尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體,在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源,熱源的速度為0.1m/s,熱源為熱流密度,值為時間位移函數,如下圖所示。

002TvzhFzy73kz4JXcbd7.jpg

002TvzhFzy73kzYomtr99&690.jpg

其中Q=4e7w/m2;R=0.005m;v=0.01m/s。

2.分析思路

(1)首先在APDL經典界面施加創建高斯熱源函數的命令流;

(2)在WB中創建瞬態分析模塊,創建有限元模型;

(3)將APDL命令流插入到WB中;

(4)計算求解查看后處理。

3.步驟

(1)創建高斯熱源函數命令流

打開ANSYS經典界面,在函數編輯器下創建如下函數:

4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)

如下圖所示:

002TvzhFzy73kz70K2Be9.jpg

完成好函數輸入之后,保存函數;然后讀入剛剛保存的函數,命名為HFLUX,如下圖所示:

002TvzhFzy73kz80R26f6.jpg

到此,高斯熱源函數即完成創建,只需要將以上操作的命令流提取出來即可,命令流件文章末尾。

(2)在WB中創建瞬態熱分析模塊,創建幾何模型、材料屬性和劃分網格,注意中間的網格要細化,如下圖所示:

002TvzhFzy73kz8Z5i931.jpg

在幾何體上表面創建一個Named Selection,命名為A1,如下圖所示:

002TvzhFzy73kzanRtmf8.jpg

求解設置,設置仿真時間為10s,子步為50,如下圖所示;

002TvzhFzy73kzc0PUi4e.jpg

創建對流換熱,選擇除上表面之外的其余5個面。

(3)插入命令流。將(1)中的命令流粘貼到WB中,最后再加上如下語句:

SF,A1,HFLUX, %HFLUX%

(4)進行求解,求解完成之后,查看溫度變化,如下圖所示:

002TvzhFzy73kzdi9ao08.jpg

002TvzhFzy73kAVZaFmd4&690.jpg

4.總結

對于WB熱源的分析,本文只為提供一種基于WB平臺下移動熱源施加的方法,本人也是剛學習,整個過程肯定存在不足,請大家積極留言,給出好的建議和意見,一起學習。這在有限元分析中是一個非常有意義的課題,希望大家給出寶貴意見,一起對該問題進行深一步的研究,謝謝!

【李祖吉】

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附件:命令流

*DEL,_FNCNAME

*DEL,_FNCMTID

*DEL,_FNCCSYS

*SET,_FNCNAME,'HFLUX'

*SET,_FNCCSYS,0

! /INPUT,HFLUX.func,,,1

*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,24,1,,,,%_FNCCSYS%

! Begin of equation: 4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)

*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999

*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0

*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), 0.0

*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0

*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0

*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0

*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0

*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,3,1),   0, -3, 0, 1, -1, 2, -2

*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 3, 0, 0, -3

*SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 1, -3, 3, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -1, 0, 0.05, 0, 0, 2

*SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -3, 0, 1, 2, 2, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, -3

*SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -4, 0, 1, -3, 17, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -1, 0, 0.01, 0, 0, 1

*SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 3, 1

*SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -1, 0, 1, 3, 2, -3

*SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -3, 0, 2, 0, 0, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -3

*SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 1, -5

*SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -1, 0, 0.005, 0, 0, 0

*SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,19,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2

*SET,%_FNCNAME%(0,20,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 4, -4

*SET,%_FNCNAME%(0,21,1), 0.0, -1, 7, 1, -1, 0, 0

*SET,%_FNCNAME%(0,22,1), 0.0, -2, 0, 4e7, 0, 0, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,23,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1

*SET,%_FNCNAME%(0,24,1), 0.0, 99, 0, 1, -3, 0, 0

! End of equation: 4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)

 

SF,a1,HFLUX, %HFLUX%

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