ansys熱力仿真的案例
ANSYS熱力分析與經(jīng)典例子
ANSYS熱力分析經(jīng)典例子
螺栓失效的熱力耦合疲勞仿真分析
失效分析是提高產(chǎn)品可靠性的重要途徑，有助于改進設計、預防事故發(fā)生，主要分析內(nèi)容為：
(1) 緊固件失效、松動仿真模型；
(2) 預測失效原因、失效模式及位置；
3)與實驗對比，得出仿真精度。
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(fā)生金屬氧化反應釋放能量，無氣態(tài)產(chǎn)物生產(chǎn)，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(tài)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(tài)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(nèi)溫度。以此衡量非晶含能破片(生產(chǎn)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(nèi)，靠近壁面的溫度較低，而空腔溫度較高，說明短時間內(nèi)碎片向壁面?zhèn)鳠彷^少可以認為絕熱。數(shù)據(jù)來源：論文《非晶合金沖擊釋能的溫度表征研究》
展開 Ansys在芯片/封裝結構熱力可靠性方案
十多年來，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術、物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)等領域積累了豐富的經(jīng)驗，并在這些領域擁有數(shù)十項獨立自主的知識產(chǎn)權。同時，優(yōu)飛迪科技也與國際和國內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關系，能夠為客戶提供完整的產(chǎn)品開發(fā)平臺解決方案。
優(yōu)飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內(nèi)外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經(jīng)驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
?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(guī)律。對于顯式動力分析中，可通過CONTROL_THERMAL_NONLINEAR、CONTROL_THERMAL_SOLVER、CONTROL_THERMAL_TIMESTEP來調(diào)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(huán)摩擦次數(shù)的增加，溫度總體呈現(xiàn)出上升趨勢。
ansys熱力耦合、結構、巖土案例可提供 ￥500
長期致力于ansys的apdl編程，擅長熱力耦合、結構、巖土、水工、汽車等領域的計算。
LS-DYNA鉆削熱力耦合仿真（k文件） ￥200
<p>LS-DYNA鉆削熱力耦合仿真，k文件，供研究參考。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/b8b924d3194e4109a8059fc6c7d88933.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/b8b924d3194e4109a8059fc6c7d88933.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/b8b924d3194e4109a8059fc6c7d88933.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/b8b924d3194e4109a8059fc6c7d88933.png?
展開 使用ANSYS Workbench進行茶壺的熱力學分析
使用ANSYS Workbench進行茶壺的熱力學分析
李安民
Thermal Analysis of Teapot using ANSYS Workbench
Julian Lee
摘要：使用穩(wěn)態(tài)分析裝滿開水的茶壺的熱分布和熱流量，對比陶瓷材料和鋼材作茶壺材料的熱力學特性。使用瞬態(tài)分析模擬水降溫過程，得到溫度分布和熱流量，瞬態(tài)分析同樣使用兩種材料進行對比分析。
關鍵字：仿真；有限元；ANSYS Workbench；熱力學分析
分析視頻教程將在2023年3月23日19:30在技術鄰進行直播，歡迎前來觀看以及和作者討論。
本教程使用了ANSYS 2023和ANSYS2022，兩個版本在本教程范圍內(nèi)操作完全相同。
1 穩(wěn)態(tài)分析（Stead-State Thermal）
1.1 陶瓷材料（Porcelain）
1. 打開ANSYS Workbench，建立Steady State Thermal System
雙擊Toolbox中的Steady-State Thermal或者將其拖到Project Schematic中，如下圖所示：
2. 定義鋼材和陶瓷的本構模型，鋼材的本構模型默認存在，從Thermal Material添加Porcelain。
雙擊第2行Engineering Data，在Engineering Data選項卡中點擊Engineering Data Sources。在Engineering Data Sources表中選擇序號為12的Thermal Materials選項，然后在其下Outline of Thermal Material中選擇43號Porcelain。
陶瓷的比熱容（Thermal Conductivity）為5W/(m?℃)，點擊B列的加號，在C列出現(xiàn)紫色書的圖標，表示材料在待用材料冊中。
展開 汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(二)
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(二)
模型建立：
去除其他零件，僅保留壓盤/摩擦片，然后對整個模型施加一個溫度場變化；
將壓盤和摩擦片之間連接簡化成綁定，兩個摩擦片的金屬部分螺栓連接簡化為耦合連接，摩擦片金屬部分和從動軸之間的螺栓連接簡化成耦合連接，固定住耦合點；
將整個模型由初始溫度20℃升溫到120℃，計算升溫后模型各部件的熱應力和變形情況。
分析結果：
應力云圖：
從結果云圖上看，受熱之后，壓盤熱應力最大位置位于壓盤前表面，摩擦片最大熱應力位于兩摩擦片之間的面。
變形量云圖
從結果云圖上看，位移變形量較大的地方發(fā)生在壓盤邊緣，最大變形量為0.04595mm。
位移變形云圖-X方向：
位移變形云圖-Y方向：
位移變形云圖-Z方向：
結果匯總：
摩擦片和壓盤最大熱應力以及熱變形總結如下表：
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展開 RecurDyn熱力學仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>RecurDyn摩擦生熱仿真（剎車盤）</strong></p><p>摩擦生熱往往伴隨著結構的變形，這勢必會增加仿真的難度和時間。為了提高仿真效率，RecurDyn2025提供了兩個選項：</p><p><strong>1.剛體熱仿真模式 (Treat All FFlex Bodies as Rigid Bodies):</strong>對于<strong>不關注結構熱變形</strong>的場景，此選項將所有部件視為剛體進行動力學和摩擦生熱計算。<strong>大幅提升仿真速度</strong>，同時仍能準確獲取摩擦熱源和基礎溫度分布。</p><p><strong>2.熱傳導速率調(diào)節(jié)：</strong>新增選項允許調(diào)整熱傳導的速度比例，可<strong>顯著縮短</strong>系統(tǒng)達到熱變形穩(wěn)定狀態(tài)所需的計算時間，特別適用于快速評估或參數(shù)研究。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwOuYClZgObuaHqy82dzBXqZTGWYQO0rtRTtnWTZNJdCoaZdgzQTT9DYg/640?wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>除了生熱，散熱也是工程師的頭疼問題，尤其是在電機油冷領域，基于RecurDyn與ParticleWorks的協(xié)同仿真可實現(xiàn)結構<strong>運動-流體-傳熱</strong>的完整閉環(huán)。
展開 Ansys 案例研究 | 瞬態(tài)熱力耦合分析—PCB 組件上的熱應力生成
因此，評估 PCB 可靠性必須進行瞬態(tài)熱力耦合分析，即先分析動態(tài)溫度場，再計算由此產(chǎn)生的熱應力。
目標
通過高保真建模仿真，系統(tǒng)觀察并量化印刷電路板（PCB）上關鍵元器件在瞬態(tài)熱載荷作用下的力學響應與應力表現(xiàn)。
方法闡述
本研究采用瞬態(tài)熱-力順序耦合仿真方法。首先，基于元件的真實功耗曲線與環(huán)境邊界條件，進行高精度瞬態(tài)熱分析，獲取從啟動、負載變動到穩(wěn)態(tài)的全過程溫度場時序數(shù)據(jù)。隨后，將該瞬態(tài)溫度場作為體載荷映射至結構模型，通過有限元分析求解其引發(fā)的熱應力與應變場。
仿真步驟
1.打開 ANSYS Workbench，創(chuàng)建“瞬態(tài)熱力學系統(tǒng)（Transient Thermal System）”。
2.關聯(lián)結構分析，將“瞬態(tài)結構系統(tǒng)（Transient Structural System）”拖拽至瞬態(tài)熱力學系統(tǒng)的求解（Solution）單元格上，實現(xiàn)兩個分析系統(tǒng)間四個單元的共享。
3.定義部件的材料屬性，此處示例使用的是鋼，實際應用中應需根據(jù)真實材料設置參數(shù)。
4.導入模型，其效果如圖所示。
5.分配材料至幾何體。
6.在模型上施加相關的熱邊界條件，如圖 2 所示。
7.求解該模型，然后將本次分析結束時刻或每個時間步的溫度作為初始體溫度輸入到瞬態(tài)結構分析中（如圖 3 所示）。用戶可以從瞬態(tài)熱分析的溫度圖表中復制并粘貼源時間（Source Time）和分析時間（Analysis Time）的數(shù)據(jù)。
8.在 PCB 板孔位處添加固定支撐。
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LS-DYNA鈦合金熱力耦合切削仿真(k文件） ￥500
<h1>LS-DYNA鈦合金熱力耦合切削仿真，鋸齒形切屑，實現(xiàn)熱力耦合仿真，可根據(jù)研究需要，在k文件基礎上進行修改，具有重要的參考價值。</h1><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/35c3f432acb643caa1993b484427bd05.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/35c3f432acb643caa1993b484427bd05.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/35c3f432acb643caa1993b484427bd05.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/35c3f432acb643caa1993b484427bd05.png?
展開 金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
金屬材料鉆削制孔熱力耦合仿真應力及溫度分布效果圖
熱力耦合三維多向振動切削仿真 ￥14.9
超聲振幅加載理論公式
位移對比（三維振動&一維振動）
受力對比（三維振動&一維振動）
仿真溫度場情況
車削加工過程中工件材料受到刀具的擠壓和剪切作用，在經(jīng)過彈性變形后形成塑性分離，進而產(chǎn)生加工后的切屑。
第一階段為擠壓過程，刀具從側面壓入到工件內(nèi)部，此時工件由于擠壓作用和刀具完全接觸，但尚未產(chǎn)生明顯的溫度升高情況；
第二階段為變形過程，由于工件基體產(chǎn)生了明顯的形變，在形變的作用下材料內(nèi)部溫度升高，熱量由工件傳遞到了刀具基體上，可以看出刀具在沖擊作用下溫度瞬間升高；
第三階段為剪切過程，此時工件在刀尖的剪切作用下出現(xiàn)材料分離，并且出現(xiàn)明顯的材料大變形情況，導致加工區(qū)域溫度升高；
第四階段為滑移過程，此時分離后的切屑在刀具表面滑動，在摩擦力的作用下產(chǎn)生滑移升溫，并擴大了溫度區(qū)域。
仿真應力場情況
第一階段為擠壓過程，刀具從側面壓入到工件內(nèi)部，此時工件受到刀具的擠壓，出現(xiàn)了應力集中點，并在這點開始，工件材料將發(fā)生分離；
第二階段為變形過程，此時工件基體產(chǎn)生了明顯的形變，從圖中可以看出受到刀尖的作用，基體的應力最大區(qū)域可以分為兩部分，分別為水平的變形應力區(qū)域和傾斜的最大剪應力區(qū)域；
第三階段為剪切過程，如下圖所示工件在刀尖的剪切作用下出現(xiàn)材料分離，此時水平應力場消失并且傾斜應力場向未切削區(qū)域移動，等待刀具的進給運動以及進一步的切削。
第四階段為滑移過程，此時刀具繼續(xù)向前切削，切屑逐漸變長并且在之前遺留的應力場作用下切屑斷裂，將應力進行釋放。
通過添加微信或者QQ可獲得CAE和INP文件，
WeChat & QQ：1489785835
展開 汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(一)
汽車離合器熱力耦合CAE仿真實例(一)
前言：
汽車離合器的熱應力和熱變形是汽車行業(yè)在可靠性設計中所關心的最基本的問題，通過CAE仿真指出汽車在高溫和相互作用力的條件下產(chǎn)生的集中應力和變形等。仿真數(shù)據(jù)為汽車離合器產(chǎn)品的全生命周期設計和評估提供重要的參考依據(jù)，在汽車產(chǎn)品設計過程中提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
案例背景：
客戶委托，需要分析汽車離合器在工作情況下，部分零部件在高溫和相互作用力的條件下，集中產(chǎn)生的應力以及變形情況，分析這些應力和變形是否會導致產(chǎn)品不可靠甚至失效。為簡化分析情況，小編將熱應力和拉力強度分析分別單獨進行分析，并將結果直觀地展示出來，讓您對產(chǎn)品有更深的了解。
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