Heat Generation
關注創建者：赤子Sim 創建時間：2020-07-03
Heat Generation的實例教程
電路板芯片的穩態與瞬態熱分析 ￥20
然后右擊Steady-State Thermal選擇Insert> Internal Heat Generation，在Magnitude輸入5e7
2.5 加載整個電路板的對流載荷
選擇全部實體，在Environment工具欄選擇Convection，導入溫度對流系數Stagnant Air - Simplified Case.
2.6 穩態結果
求解得到電路板的穩態溫度分布結果如下：
2.7 瞬態分析設置
瞬態持續時間為200s，設置如下：
2.8 添加第一個芯片的熱載荷
該芯片的通電時間在20到40秒之間，這段時間內產生的熱載荷為5e7 W/m3。如下圖所示：
右鍵Transient Thermal插入Internal Heat Generation，在Tabular Data輸入數據：
2.9 添加第二個芯片熱載荷
另一個芯片的通電時間在60到70秒之間，這段時間內產生的熱載荷為5e7 W/m3。如下圖所示：
右鍵Transient Thermal插入Internal Heat Generation，在Tabular Data輸入數據：
2.10 瞬態結果
在Solution插入Temperature，得到整個電路板全部時間歷程的溫度結果如下：
同理，可以得到芯片單獨的時間歷程溫度情況：
用chart展示三個芯片的溫度結果
展開 如果有多個結果集可用，可以指定不同的集（不同的時間點）
6.設置瞬態分析的時間：
總的瞬態仿真時間：200s；設置時間子步如圖所示：
7.設置邊界條件：
設置其中一個芯片的發熱量（Internal Heat generation=5e7W/m3），其作用時間為20-40s；具體設置參數如下所示：
設置另外一個芯片開關作用的時間及發熱量：（Internal Heat Generation=1e8W/m3）；設置具體參數如下圖所示：
8.求解及結果查看：
瞬態仿真得到的溫度場云圖，如圖所示：
瞬態溫度仿真溫度與時間數據，如圖所示：
設置Temperature Probe，選擇穩態分析中產生發熱的芯片：
得到其溫度與時間的關系曲線：
同理，采用Temperature Probe可以分別得到瞬態仿真時設置的另外兩個發熱芯片的時間溫度曲線：
選擇三個Temperature Probe，點擊Model菜單欄上的Chart，生成3個芯片溫度&時間曲線的合成曲線圖：
本案例使用的PCB板幾何模型（X_T格式）下載地址：
展開 No additional thermal boundary conditions are required, because the solver will calculate heat transfer directly from the solution in the adjacent cells. You can, however, specify the material type, wall thickness, and heat generation rate for thin-wall thermal resistance calculations, as described above. Note that the resistance parameters you set for one side of the wall will automatically be assigned to its shadow wall zone. Specifying the heat generation rate inside the wall is useful if, for example, you are modeling printed circuit boards where you know the electrical power dissipated in the circuits but not the heat flux or wall temperature.
展開 比熱容(Specific Heat Capacity)是指沒有相變化和化學變化時，一定量均相物質溫度升高1K所需的熱量。如果是1mol物質，則所需熱量即為摩爾熱容。在等壓條件下的摩爾熱容Cp稱為定壓摩爾熱容。在等容條件下的摩爾熱容Cv稱為定容摩爾熱容。通常將定壓摩爾熱容與溫度的關系，關聯成多項式。
生熱率（Heat Generation Tate）指物體單位體積單位時間內產生的熱量，單位為瓦特每立方米。
6 熱載荷
ANSYS常用熱載荷有溫度、熱流率、對流、熱流密度、生熱率、熱輻射率等。
關鍵是設置讀取文件的格式，設置讀取文件的意義，因為文件僅僅是編號和數據，軟件并不知道你要設置為什么變量
本次分析設置為熱生成，如圖所示
4.讀取數據
在熱分析模塊，讀取電磁分析的網格和模型文件，在邊界條件位置會生成imported load，讀取heat generation，選擇所有的物體，在添加相應的散熱系數就可以了
結果和溫度分布如圖所示（公眾號:CAE_ANSYS）
以下為分析源文件，共參考,另外后面會發布讀取外部節點載荷的方法
Heat Generation的相關專題、標簽、搜索
Heat Generation的最新內容
Generation(Heat) Mass Flow Rate
Coupling(Conditions)
Fluid Solid Interface(Conditions)
System Coupling Region(Conditions) Magnetic Flux Parallel
Source
Generation*Hyperelastic, n=3, ogden 1.9042, 1.0625, -1.924e-10, -17.7, 0.0003185, 12.3795, 1e-05, 1e-05 1e-05,*Specific Heat 1.7e+09,**以下兩個參數均為usdfld子程序所需，定義預定義場與三個過程變量。
Generation*Hyperelastic, n=3, ogden 1.9042, 1.0625, -1.924e-10, -17.7, 0.0003185, 12.3795, 1e-05, 1e-05 1e-05,*Specific Heat 1.7e+09,**以下兩個參數均為usdfld子程序所需，定義預定義場與三個過程變量。
generation rate, heat transfer coefficients, and external emissivity, etc.)
5.給小球賦予10000w/m2的internal heat generation，模擬生成熱的物體。在小球面和太陽能電池板的頂面定義surface to surface radiation，使熱量通過輻射從球面傳遞到太陽能電池板，emissivity設置為0.7。環境溫度使用默認的22℃。
6.在輻射問題中，使用sub step有助于求解的收斂。
各邊界條件設置如下，另外，輻照強度590W/m2，通過heat generation加載于內玻璃管頂部（couple面）。
環境與初始水溫均為20℃。
如果有多個結果集可用，可以指定不同的集（不同的時間點）
6.設置瞬態分析的時間：
總的瞬態仿真時間：200s；設置時間子步如圖所示：
7.設置邊界條件：
設置其中一個芯片的發熱量（Internal Heat generation=5e7W/m3），其作用時間為20-40s；具體設置參數如下所示：
設置另外一個芯片開關作用的時間及發熱量：（Internal
electric_field
• electric_flux_density
• electric_resistivity
• energy
• film_coeff
• force
• force_intensity
• frequency
• heat_flux
• heat_generation
displacement
? electric_conductivity
? electric_field
? electric_flux_density
? electric_resistivity
? energy
? film_coeff
? force
? force_intensity
? frequency
? heat_flux
? heat_generation
Eigen Solver (Eigen解算器)(Sunshine)可以比RFlexGen更快生成RFI文件
基于一個擁有一百萬自由度的模型，RFI文件創建的速度比以前快了3倍
FFlex熱傳遞功能
現在可以考慮在一個柔性體中由于溫度變化引起的熱應力和熱膨脹
邊界條件也可以設置為包括額外的傳熱效果,如Convection(對流), Heat
