ansys溫度仿真的案例
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟2:EME-計算光柵的溫度相關透射/反射響應
我們分析了光柵在多個周期內的透射/反射值，模擬區域中只包括光柵的單個周期，但通過使用“周期性”和“波長掃描”特征可以獲得長光柵的寬帶響應。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應導出為S參數，S參數可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關系如圖顯示，相對于室溫下的值，其在1.000攝氏度時偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻中缺乏有關材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數的差異，而參考文獻中并未完全提供這些參數。
該腳本還提取與溫度相關的S參數，并將其保存為S參數文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學時間調制 S 參數元件將與溫度相關的S參數導入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素：
1、光網絡分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測器。
2、代表 FBG 溫度傳感器的光學時變 S 參數元件。
3、用作溫度控制器并連接到 FBG 溫度傳感器元件的直流電源。
下圖為電路仿真的原理圖設計。按下運行按鈕，模擬將計算溫度傳感器在25°C室溫下的反射光譜。
展開 基于Fluent與ANSYS workbench的齒輪箱熱固耦合溫度場仿真案例
仿真步數可以自行選擇，這里選取了前600步的狀態進行分析。由于步數大少，大齒輪處在油浴當中，溫升小，因此觀察小齒輪，溫度攀升較快。
圖28 0.18s溫度云圖
圖29 0.36s溫度云圖
圖30 不同轉速溫升對比
通過仿真可以對比不同轉速下，小齒輪的溫升狀況。實際上轉速決定了：
生熱量，通過公式計算；
甩油程度。
在fluent中甩油的程度對溫度變化有一定影響，但是當轉速足夠大的時候，這個影響又變得不那么明顯。因此兩條曲線的形狀是相似的，只是單純的受到發熱量的支配。如果是低速重載情形，轉速很低（本例未包含），比如10rpm，這時候甩油困難，齒輪可能會發生膠合。
—————————————————————————————————————————————
結語：
由于解析方法計算齒輪減速器溫度場時的復雜性，往往需要對模型進行大幅簡化，難以得出精確解。針對此問題，本例使用仿真方法計算瞬態溫度場，可以有效捕捉輪齒與油液的接觸細節，實現了在精確仿真流場的前提下，油氣與齒輪固體共軛傳熱區域的實時更新。但同時也存在對流換熱系數不準確，內嵌傳熱算法換熱值不精確的弊端。
這個案例很長，對fluent的多相流、動網格等等復雜模型都有涉及，希望看完帖子能讓大家有所收獲！仿真用到的幾何文件、udf文件、運動profile文件都在附件中。
齒輪箱幾何文件+udf+profile文件.rar
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本文檔提供基于ANSYS的風力發電機組溫度場仿真全流程指南，涵蓋幾何處理、網格劃分、求解設置及后處理等核心環節，結合實用技巧與問題解決方案，助力用戶高效完成熱場分析，支撐機組熱管理設計與性能優化。
請使用全英文路徑完成整個流程。
1. 幾何建模與處理
1.1 幾何導入與預處理
啟動SpaceClaim模塊
在ANSYS Workbench中創建新項目，拖拽 “fluid flow(fluent)”模塊至項目流程圖。右鍵選擇“edit Geometry in SpaceClaim ”進入幾何建模界面。
通過菜單欄“File”→“Import”導入風機模型（支持格式：STEP、IGES、Parasolid等），直接拖拽模型到窗口也行。若模型包含多余部件（如螺栓、支架），需手動刪除以簡化計算。
幾何切割與旋轉操作。平面切割：選擇選項卡中的切割工具，以塔筒底部或葉片根部為參考平面進行切割，斷開幾何體的連接。此步驟確保后續旋轉操作僅作用于葉片部分。通過“Move”工具中的“Rotate”功能調整葉片至停機狀態（一個葉片朝下）。該軟件需要單獨學習操作的，可以關注作者的其他課程。
合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續分析中出現接觸面不連續問題。使用“Repair”工具修復模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細節，提升網格生成效率。
1.2 流體域抽取
創建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準備”選項卡，使用“外殼”工具沿風機周圍生成長方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數值。建議尺寸為風機幾何的20-30倍。
展開 BGA封裝焊點動靜力學與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
第2章 靜力學仿真分析
2.1 模型建立
基于DSP實物模型進行有限元建模，建立429個焊點模型，按照實際安裝布局建立PCB模型，并按照DSP四角實際點膠情況建立環氧樹脂模型進行模擬，具體材料屬性見下表。
表2-1 分析材料屬性
部件
材料
密度
(t/ mm3)
楊氏模量(MPa)
泊松比
屈服強度(MPa)
抗拉強度(MPa)
電路板
FR-4
1.9e-9
35000
0.2
345
420
芯片
陶瓷
3.85e-09
187000
0.25
369
448
BGA焊球
SAC305
7.3e-09
38000
0.33
44
44
環氧樹脂膠
DG-4
0.98e-09
100
0.3
—
150
1. 單元類型的選擇
結合本章節仿真條件，并為后續的熱應力仿真作鋪墊，穩態溫度場模擬選用C3D8R三維熱實體單元。該單元既能實現勻速熱傳遞，也可用于瞬態熱分析。單元類型選擇如下圖所示。
圖2-1 單元類型的選擇
2.
展開 
基于溫度場仿真的干式變壓器散熱設計
[2] 王珊珊，肖黎，廖才波.110kV環氧澆注干式變壓器流體-溫度場的有限元仿真計算[J].變壓器，2016,53(1):1-5.
[3] 吳紅菊，賀銀濤.基于溫度場仿真分析的干式變壓器散熱設計[J].機電工程技術，2019,48(8):183-185.
[4] 張爽，張璐，潘曉敏，等.基于虛擬材料法的梅花觸頭溫度場數值仿真分析[J].南方電網技術，2020,14(11):74-80.
[5] 張牧，高立業，魏娟，等.樹脂澆注干式變壓器三維溫度場仿真計算[J].天津工業大學學報，2015(3):62-66.
[6] 閆鑫笑.干式變壓器電磁-熱耦合模擬特性與實驗研究[D].天津：河北工業大學，2020.
[7] 劉博.礦用干式變壓器內部溫度場的仿真研究[J].機械管理開發，2019,34(11):59-60,63.
[8] 楊鋒，趙姍姍，傅軍.基于有限元的干式變壓器溫度場計算與分析[J].海軍工程大學學報，2016,28(4):31-36.
文章來源電氣技術與經濟. 2023(02)
展開 Bullet外流場溫度仿真案列
在進行時間步長設置時，由于設定氣流速度為Bullet平均速度800m/s，Bullet飛行120m需要的時間為150ms，設定計算總時間為150ms，計算完成后即可得到120m處彈頭及外部空氣溫度分布。
2.4數值仿真結果
初始時刻，模型中心截面的溫度分布如圖2.9所示。如圖中所示，彈頭初始溫度為81攝氏度，外部空氣域為20攝氏度。
圖2.9 初始時刻溫度分布
計算完成后，彈體周圍溫度場分布如圖2.10所示。
圖2.10 溫度分布計算結果
由圖2.10所示，彈頭整體溫度基本沒變，彈頭周圍空氣溫度有所提高，約為50攝氏度。彈頭殼體表面平均溫度為79.1攝氏度，彈頭殼體平均溫度為79.5攝氏度，裝藥溫度為81攝氏度。彈頭殼體表面溫度以及彈頭殼體平均溫度計算結果如圖2.11所示。
圖2.11 溫度計算結果
彈頭周圍氣流速度場分布如圖2.12所示。
圖2.12 彈頭周圍氣流速度場分布
由上述仿真結果可知，120m處，彈頭表面溫度約為79.1攝氏度，彈頭殼體整體平均溫度約為79.5攝氏度，裝藥溫度依舊為81攝氏度。在后續侵徹油箱計算過程中，可分別賦予彈頭殼體與裝藥相應的不同初始溫度。
展開 Lumerical光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
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展開 ?ANSYS、Ls-dyna小球摩擦考慮溫度劣化熱力耦合 ￥50
ANSYS中可采用熱力耦合算法來綜合考慮溫度及荷載對材料的損失演化規律。對于顯式動力分析中，可通過CONTROL_THERMAL_NONLINEAR、CONTROL_THERMAL_SOLVER、CONTROL_THERMAL_TIMESTEP來調用熱分析步，同時在材料中需要額外定義考慮溫度劣化的材料本構。
基于此，建立了小球摩擦生熱案例，在該模型中考慮了溫度劣化及材料摩擦痕跡，隨著循環摩擦次數的增加，溫度總體呈現出上升趨勢。
非晶含能破片沖擊釋能溫度變化釋能仿真/LS-DYNA/FEM-SPH-熱力耦合 ￥180
目前含能破片有多種，研究較為廣泛是 金屬聚合物類破片（Al/PTFE，論文仿真國外實例：《Characterization and Modeling Methodology of Polytetrafluoroethylene Based Reactive Materials for the Development of Parametric Models》）、 金屬間化合物類（如Al/Ni）、 非晶破片和 髙熵破片等。關于非晶破片沖擊釋能的研究較少，因此簡單介紹非晶破片沖擊釋能溫度變化原理，理解仿真思路。
初始正文
仿真模擬破片為鋯基非晶破片，與金屬聚合物類破片釋能的反應原理不同，非晶破片主要由高溫的碎片與空氣發生金屬氧化反應釋放能量，無氣態產物生產，其超壓毀傷主要來自空氣吸熱膨脹導致。
一般評價測量含能破片沖擊釋能的方法為VCC（Vented Chamber Calorimetry）法，裝置如圖1，主要利用準靜態超壓峰值評價含能破片沖擊釋能大小，帖子作者認為該法適合用于生成氣體較多的破片如Al/PTFE。
圖1 VCC準靜態腔室量熱法
而非晶破片的超壓毀傷直接受高溫影響，利用溫度峰值評估非晶破片沖擊釋能更有說服力。借鑒VCC法，利用熱電偶替換壓力傳感器，測量容器內溫度。以此衡量非晶含能破片(生產氣體較少近乎無)的毀傷能力。改進測試裝置如圖2所示，裝置尺寸如圖3所示。
圖2 沖擊釋能測溫
圖3 容器尺寸
試驗結果：在相同時間內，靠近壁面的溫度較低，而空腔溫度較高，說明短時間內碎片向壁面傳熱較少可以認為絕熱。數據來源：論文《非晶合金沖擊釋能的溫度表征研究》
展開 用ansys求主軸的溫度
最近在做主軸的熱分析
但是一直搞不清楚邊界條件的設置，我準備用穩態分析，發熱主要兩部分，一個電機傳熱，一個是軸承和油膜之間摩擦發熱
查了些相關文獻，但是還是一頭霧水，
現已知主軸導熱系數，電機功率及轉數，油的導熱系數，不知道還需哪些參數，然后怎么加載呢？:-|
基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
固體方式：穩態溫升計算等方法主要關注變壓器固體部分的溫度分布，忽略了流體流動的影響。這種方法計算速度較快，但精度相對較低。
在實際應用中，我們可以根據具體需求選擇合適的分析方法。例如，對于需要精確了解變壓器內部流體流動和熱量傳遞的情況，可以選擇流體方式；而對于只需要大致了解變壓器溫度分布的情況，可以選擇固體方式。
四、案例分析
基于ANSYS的變壓器溫度分析案例：
我們首先使用Maxwell計算了變壓器的功率損耗，然后利用Fluent進行了流體動力學仿真，得到了變壓器內部的溫度分布。通過對比實驗結果和仿真結果，我們發現兩者吻合度較高，證明了仿真分析的準確性和可靠性。
溫度分布結果
五、結語
通過ANSYS軟件家族中的Maxwell、Fluent和CFX等工具，我們可以對變壓器進行精確的溫度分析。不同的分析方法各有優勢，我們可以根據具體需求選擇合適的方法。希望本文能為您在變壓器溫度分析方面提供有益的參考。
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展開 
軸流式血泵熱流耦合 溫度場仿真
2.血泵熱流耦合溫度場仿真
血泵各部分與血液的接觸面存在對流換熱，考慮到兩者的耦合關系，流體仿真時需要把固體以及固體熱源加入到流體仿真軟件中，從而將血液與血泵的對流換熱數值加載到固體溫度場仿真的邊界條件中，實現血泵三維溫度場的仿真求解分析。
血泵三維整體模型分為兩個部分，一個是驅動電機部分：包括定子鐵芯、定子繞組、永磁轉子以及定子外殼；另一個是血液流動區域：包括前后導輪及其導葉、旋轉葉輪、軸承以及泵殼。血泵結構如圖1所示。
圖1 軸流血泵整體結構
利用商用流體仿真軟件進行相關邊界條件的設定，主要包括材料屬性、湍流模型、進出口邊界條件、轉速以及對流換熱系數等，其中血泵各部分的材料特性參數如表1所示。各部分熱源的生熱率通過商用熱仿真軟件計算，并與流體仿真模塊進行耦合。
展開 細說Ansys熱應變的參考溫度 ￥9.9
一 分析背景
CTE (Coefficient of Thermal Expansion, α) 表征在溫度梯度下，物體能夠膨脹或者收縮的程度。是一個高度非線性的材料屬性，但是在一定的范圍內，也可以簡化為線性。
其中：
??????????????? – 熱應變
T – 施加溫度
Tref – 參考溫度（Reference Temperature）
二 提出問題
很簡單是不是，但是問題來了？Ansys中要設置Secant CTE時，如下圖1定義的材料參考溫度，還有圖2定義分析模塊中環境溫度。
1. 圖1和圖2對應的數值是什么？區別與聯系。
2. 如圖設置參考溫度和環境溫度后，熱應變怎么計算？
圖1 材料屬性里的Tref （劇透）
圖2 分析模塊里的T0 （劇透）
三 基礎梳理
解決問題之前，首先再對熱膨脹系數的基礎梳理一遍。
(以下內容包括基礎理論分析，轉換計算，應用建議及參考資料分享)
展開 ansys激光熔覆溫度場模擬 ￥150
激光單道熔覆文件
Ansys Zemax | 計算任意溫度和壓強下的折射率
那OpticStudio是如何計算材料在不同溫度和壓強下的折射率呢？
折射率計算公式
任意溫度或壓強下的折射率與參考溫度和壓強下的絕對（參考與真空介質）空氣折射率相關。需要再次強調的是，OpticStudio中空氣下的折射率在系統溫度 (TS) 和系統壓強 (PS) 下永遠為1。下式給出了如何計算系統溫度和壓強 (TS, PS) 下或參考溫度和壓強 (T0, P0) 下空氣的絕對折射率：
其中
公式中λ表示輸入光的波長（系統溫度和壓強下），P為壓強（以標準大氣壓為單位），T為溫度（攝氏度）。有關該公式的更多信息請查閱幫助系統“Index of Refraction Computation”標簽。
如果要計算任意溫度和壓強的折射率，則我們將首先計算nair(P0, T0)以及nair(PS, TS)。這些參數都是在輸入波長下進行計算的。首先，我們通過對參考溫度和壓強進行縮放得到“相對”波長：
在參考溫度和壓強下的相對折射率由對應波長下的色散公式計算得到：
其中f為色散公式的函數形式，c0表示材料的色散系數。相對折射率與絕對折射率的轉換關系為：
由于相對折射率是在參考溫度和壓強下進行計算的，因此計算絕對折射率需要在同樣的溫度和壓強下。絕對折射率由下式計算得出：
其中Δnabs由下式計算得到：
在上式中，n為材料在參考溫度和壓強下的折射率，ΔT為材料溫度與參考溫度的差值，λ為波長（上文中計算的λrel），D0和D1等為材料的熱擾動系數。
展開 