熱效應(yīng)
關(guān)注創(chuàng)建者：清風(fēng)_9578 創(chuàng)建時(shí)間：2021-02-05
熱效應(yīng)的視頻教程
基于workbench的電熱耦合仿真
講解workbench電模塊的電流電壓加載情況和電流密度、電勢(shì)以及電流強(qiáng)度的輸出仿真結(jié)果，將電流生熱效應(yīng)耦合到熱模塊中，考慮輻射、對(duì)流，計(jì)算出導(dǎo)體溫度場(chǎng)。
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【ANSYS Discovery Live案例分析培訓(xùn)】
第19課：視頻教程將為您介紹如何導(dǎo)入并設(shè)置靜態(tài)和瞬態(tài)熱仿真。 第20課：視頻將介紹如何設(shè)置具有熱效應(yīng)的流體流動(dòng)分析以及如何更改模型，從而實(shí)現(xiàn)不同的工程目標(biāo)。 第21課：視頻介紹了全新的用戶(hù)界面（UI）。 第22課：視頻介紹了關(guān)于結(jié)果可視化的更多詳細(xì)內(nèi)容，包括輪廓線、流線、等值面、復(fù)合渲染、粒子、操作結(jié)果平面、圖表等項(xiàng)目。 第23課：視頻教程將為您介紹如何導(dǎo)入并設(shè)置靜態(tài)結(jié)構(gòu)和模態(tài)仿真。
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Abaqus 電磁-熱傳導(dǎo)耦合分析實(shí)例
Abaqus 電磁-熱傳導(dǎo)耦合分析實(shí)例 中高頻電磁感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)在感應(yīng)線圈（一般為銅管）內(nèi)產(chǎn)生渦流熱效應(yīng)來(lái)加熱工件的電加熱，該方法以其效率高，控制精確，污染少，安全性好等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，如圖1所示。
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熱效應(yīng)的實(shí)例教程
可知，端泄流量隨轉(zhuǎn)速及偏心率的增大而增大；計(jì)入熱效應(yīng)后，潤(rùn)滑油黏度降低，端泄流量增大，且轉(zhuǎn)速越高變化越顯著。例如ε=0.6、n=8 000 r/min時(shí)，等溫模型下的量綱一端泄流量為19.73，計(jì)入熱效應(yīng)后量綱一端泄流量為22.90，增幅達(dá)16.07%；ε=0.6、n=12 000 r/min時(shí)，等溫模型下的量綱一端泄流量為23.24，計(jì)入熱效應(yīng)后量綱一端泄流量為29.97，增幅達(dá)28.96%。
圖12 端泄流量隨偏心率的變化
Fig 12 End discharge varies with eccentricity ratio
3.4.4 摩擦力
圖13示出了不同轉(zhuǎn)速下摩擦力隨偏心率的變化規(guī)律。可知，摩擦力隨偏心率及轉(zhuǎn)速的增大而增大;計(jì)入熱效應(yīng)后，潤(rùn)滑油黏度降低，摩擦因數(shù)減小，引起摩擦力減小，且轉(zhuǎn)速越高變化越顯著。例如ε=0.6、n=8 000 r/min時(shí)，等溫模型下的量綱一摩擦力為14.84，計(jì)入熱效應(yīng)后量綱一摩擦力為13.10，減幅達(dá)11.73%；ε=0.6、n=12 000 r/min時(shí)，等溫模型下的量綱一摩擦力為22.29，計(jì)入熱效應(yīng)后量綱一摩擦力為18.77，減幅達(dá)15.80%。
展開(kāi) 在許多激光器或放大器設(shè)備中，熱透鏡起著重要的作用，因此應(yīng)該在數(shù)值模擬中加以考慮。
在本文中，我首先簡(jiǎn)要描述了熱透鏡的來(lái)源，然后向您展示如何在我們的軟件中處理這種效應(yīng)。
什么是熱透鏡？
當(dāng)激光增益介質(zhì)(例如激光晶體)被泵浦時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生一些熱量，這些熱量隨后需要通過(guò)熱傳導(dǎo)帶走。因此不可避免地會(huì)在增益介質(zhì)中形成溫度梯度。形成激光的熱透鏡效應(yīng)與以下物理機(jī)制相關(guān):
折射率與溫度相關(guān)。
晶體內(nèi)部的機(jī)械應(yīng)力也會(huì)改變折射率(光彈性效應(yīng))。
此外，機(jī)械應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致端面凸出，使激光晶體具有透鏡的形狀。
在一般情況下，首先提到的影響因素往往是最主要的。下圖顯示了一般情況下數(shù)值計(jì)算的溫度曲線。
圖1:模擬端面泵浦Nd:YAG棒的橫向泵浦強(qiáng)度分布(紅色)和熱分布(藍(lán)色)。溫度分布僅在晶體中心附近近似為拋物線，因此光束半徑等于泵浦光束半徑的激光模式將產(chǎn)生一些像差。
諧振腔設(shè)計(jì)中的熱透鏡效應(yīng)
我們的諧振器設(shè)計(jì)軟件RP Resonator基于ABCD矩陣算法計(jì)算激光諧振腔的模式特性。(準(zhǔn)確地說(shuō)，它使用一種擴(kuò)展矩陣(ABCDEF矩陣)來(lái)處理錯(cuò)位影響，但這與我們的上下文無(wú)關(guān)。)
這里，只能處理拋物線形狀的透鏡效應(yīng)，即沒(méi)有球差的透鏡效應(yīng)。軟件可以很容易地定義熱透鏡效應(yīng)的分布，例如，激光晶體被定義為一個(gè)“棱鏡”，因此可以指定參數(shù)n2，它是折射率的徑向相關(guān)性的二階系數(shù):n(r)= n0-0.5n2r2 。 這個(gè)參數(shù)可以簡(jiǎn)化為熱透鏡的屈光度除以晶體長(zhǎng)度。 屈光度可以從別處得知，或者至少在簡(jiǎn)化的情況下，可以用簡(jiǎn)單的公式從耗散功率密度計(jì)算出。 一種常見(jiàn)的情況是提供一根至少在激光束體積內(nèi)被均勻泵浦的圓柱形棒。
原則上，也可以將具有一定屈光力的薄透鏡插入到激光晶體的左側(cè)或右側(cè)，或者當(dāng)將激光晶體分成兩部分時(shí)，插入到激光晶體的中間。
展開(kāi) 在許多激光或放大器器件中，熱透鏡效應(yīng)起著重要的作用，因此在數(shù)值模擬中需要考慮熱透鏡效應(yīng)。在這篇文章中，我們首先簡(jiǎn)要描述熱透鏡的起源，然后向您展示如何在我們的軟件中處理這種效果。
什么是熱透鏡?
光晶體)被泵浦時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生一些熱量，這些熱量隨后需要通過(guò)熱傳導(dǎo)離開(kāi)。因此，我們不可避免地在增益介質(zhì)中得到一些溫度梯度。通過(guò)各種物理機(jī)制，它們可以對(duì)激光產(chǎn)生一些透鏡效應(yīng):
折射率與溫度有關(guān)。
晶體內(nèi)部的機(jī)械應(yīng)力也會(huì)改變折射率(光彈性效應(yīng))。
此外，機(jī)械應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致端面凸出，使激光晶體具有透鏡的形狀。
在典型情況下，前面提到的效應(yīng)往往占主導(dǎo)地位。下圖是典型情況下數(shù)值計(jì)算的溫度分布。
圖1:橫向泵浦強(qiáng)度分布(紅色)和熱剖面(藍(lán)色)，模擬了端泵Nd:YAG棒。僅在晶體中心附近溫度分布近似為拋物線形，因此當(dāng)光束半徑與泵浦光半徑相等時(shí)，激光模式會(huì)產(chǎn)生一些像差。
諧振腔設(shè)計(jì)中的熱透鏡
我們的諧振腔設(shè)計(jì)軟件RP Resonator 基于ABCD矩陣算法計(jì)算激光諧振腔的模態(tài)特性。(確切地說(shuō)，它也使用了一些擴(kuò)展矩陣(ABCDEF矩陣)來(lái)處理錯(cuò)位效應(yīng)，但這與我們今天的上下文無(wú)關(guān)。)在這里，只有具有拋物線形狀的透鏡效應(yīng)，即沒(méi)有球面像差的透鏡效應(yīng)，才能得到治療。該軟件可以很容易地引入分布式透鏡效應(yīng)。例如，激光晶體被定義為一個(gè)“棱鏡”，對(duì)于這個(gè)棱鏡，我們可以指定一個(gè)參數(shù)n2，它是折射率徑向相關(guān)的二階系數(shù):n(r)?=?n0???0.5?n2?r2.。這個(gè)參數(shù)就是熱透鏡的屈光度除以晶體長(zhǎng)度。屈光功率可以從其他地方知道，或者至少在簡(jiǎn)單情況下可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的公式從耗散功率密度計(jì)算出來(lái)。一種常見(jiàn)的情況是提供一個(gè)至少在激光束體積內(nèi)均勻泵浦的圓柱桿。
展開(kāi) 轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)碰摩熱效應(yīng)對(duì)振動(dòng)特性的影響<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-25 08:32:38被malong評(píng)為3星級(jí)，為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點(diǎn)評(píng):</B></Font>
轉(zhuǎn)子通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)碰摩熱效應(yīng)對(duì)振動(dòng)特性的影響.pdf
</p><p>(3) <strong>說(shuō)明過(guò)度平滑對(duì)物理特征的削弱效應(yīng)</strong></p><p>當(dāng)平滑強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，雖然曲線更加光滑，但峰值剪應(yīng)力、初始剛度等關(guān)鍵特征會(huì)被低估，導(dǎo)致界面力學(xué)性能被“過(guò)度平均化”，影響參數(shù)識(shí)別精度。</p><p>(4) <strong>強(qiáng)調(diào)合理平滑參數(shù)選擇對(duì)工程應(yīng)用的重要性</strong></p><p>圖4表明，適當(dāng)?shù)钠交幚砟軌蛟谝种圃肼暸c保持物理真實(shí)性之間取得平衡，是保證本文反演方法穩(wěn)定性和工程可用性的關(guān)鍵步驟之一。</p><p>總體來(lái)看，圖4從數(shù)據(jù)處理層面驗(yàn)證了本文方法的工程實(shí)用邊界，說(shuō)明bond–slip反演精度不僅取決于理論模型，也高度依賴(lài)于輸入曲線的質(zhì)量與預(yù)處理策略。</p><p>三、與實(shí)驗(yàn)對(duì)比</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202601/9395db4701eba46fb3afcc7e0ef50e51.png"></p><p>圖5兩種方法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比：（a）界面剪切剛度；（b）極限剪應(yīng)力；（c）界面斷裂能</p><p>圖5中與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比主要用于驗(yàn)證本文提出的反演方法在考慮熱效應(yīng)條件下對(duì)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)的適用性和準(zhǔn)確性。從圖中可以看出，采用本文方法并同時(shí)考慮熱變形不相容效應(yīng)得到的bond–slip曲線，與實(shí)驗(yàn)中通過(guò)應(yīng)變測(cè)量反演得到的參考結(jié)果在整體曲線形態(tài)、初始剛度區(qū)間以及峰值剪應(yīng)力位置方面具有較好一致性，說(shuō)明該方法能夠較準(zhǔn)確地重構(gòu)界面真實(shí)力學(xué)行為。相比之下，若在反演過(guò)程中忽略溫度影響，得到的bond–slip曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間存在明顯偏差，尤其在曲線起始階段和峰值區(qū)域表現(xiàn)更為突出，反映出熱效應(yīng)會(huì)對(duì)界面初始受力狀態(tài)和極限承載能力產(chǎn)生顯著影響。該對(duì)比結(jié)果表明，將熱效應(yīng)納入反演模型不僅提高了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，也增強(qiáng)了方法在實(shí)際工程熱環(huán)境條件下的可靠性與適用性。
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熱效應(yīng)的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
熱效應(yīng)的最新內(nèi)容
Ansys | 基于熱效應(yīng)的形狀記憶合金脊柱間隔器仿真分析2小時(shí)前
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱(chēng)性，僅創(chuàng)建1/4 模型。
布瑯軻鍶特Bronkhorst-質(zhì)量流量計(jì)：https://www.bronkhorst-china.com/
需要明確的是：直接熱式質(zhì)量流量計(jì)（如Bronkhorst的主流產(chǎn)品）本質(zhì)上測(cè)量的是流體的質(zhì)量流量，而非體積流量，工作原理基于熱傳導(dǎo)效應(yīng)，不依賴(lài)于流體的壓力或溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算， 因此在理想安裝條件下，管道長(zhǎng)度本身并不會(huì)直接影響質(zhì)量流量計(jì)的核心測(cè)量值
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。定義形狀記憶合金的材料屬性（表 1）。
表 1. 脊柱間隔器材料屬性
2、導(dǎo)入幾何模型。脊柱間隔器植入物的幾何形狀如圖 1 所示。由于對(duì)稱(chēng)性，僅創(chuàng)建1/4 模型。
本場(chǎng)研討會(huì)將深入解析高效能關(guān)節(jié)馬達(dá)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵，從電磁設(shè)計(jì)、熱效應(yīng)到系統(tǒng)整合，說(shuō)明如何透過(guò)先進(jìn)仿真技術(shù)，在設(shè)計(jì)初期預(yù)測(cè)問(wèn)題并優(yōu)化性能，協(xié)助研發(fā)團(tuán)隊(duì)加速開(kāi)發(fā)流程，搶占人形機(jī)器人市場(chǎng)先機(jī)。
精度相關(guān)
嚴(yán)禁簡(jiǎn)化調(diào)平步驟：不校準(zhǔn)水平直接固定會(huì)導(dǎo)致后期電機(jī)振動(dòng)超標(biāo)
二次復(fù)核不可省：緊固螺栓后水平度可能偏移，必和須再次檢測(cè)
熱效應(yīng)考慮：設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱可能導(dǎo)致熱變形，高精度測(cè)試需考慮冷態(tài)和熱態(tài)下的精度變化
2. 操作安全
起重/吊裝作業(yè)遵守安全規(guī)程，設(shè)專(zhuān)人監(jiān)護(hù)
調(diào)試時(shí)禁止跨越運(yùn)行設(shè)備，出現(xiàn)異常立即停機(jī)斷電
高壓大功率電機(jī)試驗(yàn)，做好絕緣防護(hù)和應(yīng)急斷電措施
3.
橡膠疲勞仿真中的三大挑戰(zhàn)與解決思路1個(gè)月前
分析框架構(gòu)建：
需要建立熱-力-環(huán)境多物理場(chǎng)耦合分析框架，建立考慮熱老化效應(yīng)的材料模型，定義材料的自生熱屬性以及和老化作用相關(guān)的材料屬性。這需要同時(shí)跟蹤結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)溫度場(chǎng)，以及材料性能隨溫度和時(shí)間的變化規(guī)律，以準(zhǔn)確評(píng)估熱效應(yīng)對(duì)疲勞壽命的影響。
Ansys | 什么是光電子學(xué)？1個(gè)月前
熱效應(yīng)是光電器件的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。隨著光電組件變得更小，功耗要求更高，需要新的熱管理方案來(lái)確保組件不會(huì)因過(guò)熱而損壞。
光電設(shè)計(jì)仿真
光電器件的制造工藝，對(duì)于其性能至關(guān)重要。光學(xué)元件上的任何灰塵顆粒都可能導(dǎo)致傳感器無(wú)法檢測(cè)其環(huán)境，而半導(dǎo)體電子器件中的任何缺陷都可能導(dǎo)致光信號(hào)和電子信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換出現(xiàn)處理錯(cuò)誤。
Ansys | 什么是MicroLED？1個(gè)月前
更高的亮度不會(huì)導(dǎo)致效率下降、老化或不利的熱效應(yīng)。
從理論上說(shuō)，其外量子效率（EQE）比OLED提高了10%左右
使用壽命更長(zhǎng)，因?yàn)闊o(wú)機(jī)材料制成的LED相較于有機(jī)材料制成的LED更具耐久性。
光刻技術(shù)第21期 | BCS計(jì)算光刻理論1個(gè)月前
? AI賦能先驗(yàn)建模，通過(guò)深度學(xué)習(xí)挖掘光刻圖形隱性特征，實(shí)現(xiàn)先驗(yàn)分布的自適應(yīng)生成，提升邊緣概率密度估計(jì)的場(chǎng)景適配性；
? 多物理場(chǎng)問(wèn)題模型升級(jí)，融入EUV光刻偏振、熱變形等極端效應(yīng)，完善BCS模型的物理約束；
跨流程協(xié)同優(yōu)化，聯(lián)動(dòng)OPC、掩模制造工藝構(gòu)建全鏈路貝葉斯估計(jì)框架，解決優(yōu)化結(jié)果可制造性瓶頸；
? 極端制程突破，針對(duì)1nm及以下節(jié)點(diǎn)研發(fā)量子貝葉斯迭代算法，結(jié)合量子稀疏表示優(yōu)化信號(hào)估計(jì)流程
0603慢速吹入式SMD熔絲-貼片保險(xiǎn)絲F06Tx1個(gè)月前
慢速熔斷型SMD保險(xiǎn)絲的工作原理：其核心原理基于?焦耳熱效應(yīng)?（Q = I2Rt），與所有保險(xiǎn)絲一致，但通過(guò)特殊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)?短暫浪涌電流的耐受能力?，避免誤熔斷。
正常工作狀態(tài)?：電流≤額定值，發(fā)熱量小，熱量能及時(shí)散失，溫度低于熔點(diǎn)，保險(xiǎn)絲保持導(dǎo)通。
過(guò)載或短路時(shí)?：電流急劇增大→發(fā)熱量迅速上升→熔體溫度升高至熔點(diǎn)→?物理熔斷?，切斷電路，保護(hù)后端器件。
