ansys仿真溫度的案例
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟2:EME-計(jì)算光柵的溫度相關(guān)透射/反射響應(yīng)
我們分析了光柵在多個(gè)周期內(nèi)的透射/反射值，模擬區(qū)域中只包括光柵的單個(gè)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(yīng)。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應(yīng)導(dǎo)出為S參數(shù)，S參數(shù)可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關(guān)系如圖顯示，相對于室溫下的值，其在1.000攝氏度時(shí)偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內(nèi)的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻(xiàn)中缺乏有關(guān)材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結(jié)果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數(shù)的差異，而參考文獻(xiàn)中并未完全提供這些參數(shù)。
該腳本還提取與溫度相關(guān)的S參數(shù)，并將其保存為S參數(shù)文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進(jìn)行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學(xué)時(shí)間調(diào)制 S 參數(shù)元件將與溫度相關(guān)的S參數(shù)導(dǎo)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(dāng)需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時(shí)，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個(gè)要素：
1、光網(wǎng)絡(luò)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(xué)時(shí)變 S 參數(shù)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(shè)計(jì)。按下運(yùn)行按鈕，模擬將計(jì)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(shù)可以自行選擇，這里選取了前600步的狀態(tài)進(jìn)行分析。由于步數(shù)大少，大齒輪處在油浴當(dāng)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(zhuǎn)速溫升對比
通過仿真可以對比不同轉(zhuǎn)速下，小齒輪的溫升狀況。實(shí)際上轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了：
生熱量，通過公式計(jì)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(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大的時(shí)候，這個(gè)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(fā)熱量的支配。如果是低速重載情形，轉(zhuǎn)速很低（本例未包含），比如10rpm，這時(shí)候甩油困難，齒輪可能會(huì)發(fā)生膠合。
—————————————————————————————————————————————
結(jié)語：
由于解析方法計(jì)算齒輪減速器溫度場時(shí)的復(fù)雜性，往往需要對模型進(jìn)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(jì)算瞬態(tài)溫度場，可以有效捕捉輪齒與油液的接觸細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了在精確仿真流場的前提下，油氣與齒輪固體共軛傳熱區(qū)域的實(shí)時(shí)更新。但同時(shí)也存在對流換熱系數(shù)不準(zhǔn)確，內(nèi)嵌傳熱算法換熱值不精確的弊端。
這個(gè)案例很長，對fluent的多相流、動(dòng)網(wǎng)格等等復(fù)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(yùn)動(dòng)profile文件都在附件中。
齒輪箱幾何文件+udf+profile文件.rar
展開 【ANSYS 培訓(xùn)視頻分享】在去耦電容優(yōu)化中如何考慮直流偏置與溫度的影響
在去耦電容優(yōu)化中如何考慮直流偏置與溫度的影響
（圖為視頻截圖）
視頻簡介：
去耦電容的優(yōu)化對電源完整性和電磁輻射的控制有巨大影響，而傳統(tǒng)的電容優(yōu)化仿真無法考慮電容直流偏置以及環(huán)境溫度對電容性能的影響的，因此在多電壓系統(tǒng)和高溫環(huán)境下無法準(zhǔn)確評估系統(tǒng)的最終性能。
ANSYS SIWAVE中內(nèi)置的新電容模型，突破了傳統(tǒng)S參數(shù)模型的局限，結(jié)合SIWAVE本身的直流仿真結(jié)果和ANSYS ICEPAK的熱仿真結(jié)果，能夠自動(dòng)展現(xiàn)對電容真實(shí)性能隨直流偏置和溫度變化的影響，從而幫助用戶在復(fù)雜場景下找到最佳的電容優(yōu)化策略。本流程除了可以結(jié)合ANSYS ICEPAK仿真的溫度分布，還支持由用戶指定電容的不同溫度狀態(tài)，從而在設(shè)計(jì)初期就實(shí)現(xiàn)快速評估。
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2.
展開 Workbench fluent風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
本文檔提供基于ANSYS的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組溫度場仿真全流程指南，涵蓋幾何處理、網(wǎng)格劃分、求解設(shè)置及后處理等核心環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)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(jī)組熱管理設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化。
請使用全英文路徑完成整個(gè)流程。
1. 幾何建模與處理
1.1 幾何導(dǎo)入與預(yù)處理
啟動(dòng)SpaceClaim模塊
在ANSYS Workbench中創(chuàng)建新項(xiàng)目，拖拽 “fluid flow(fluent)”模塊至項(xiàng)目流程圖。右鍵選擇“edit Geometry in SpaceClaim ”進(jìn)入幾何建模界面。
通過菜單欄“File”→“Import”導(dǎo)入風(fēng)機(jī)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(dòng)刪除以簡化計(jì)算。
幾何切割與旋轉(zhuǎn)操作。平面切割：選擇選項(xiàng)卡中的切割工具，以塔筒底部或葉片根部為參考平面進(jìn)行切割，斷開幾何體的連接。此步驟確保后續(xù)旋轉(zhuǎn)操作僅作用于葉片部分。通過“Move”工具中的“Rotate”功能調(diào)整葉片至停機(jī)狀態(tài)（一個(gè)葉片朝下）。該軟件需要單獨(dú)學(xué)習(xí)操作的，可以關(guān)注作者的其他課程。
合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉(zhuǎn)后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續(xù)分析中出現(xiàn)接觸面不連續(xù)問題。使用“Repair”工具修復(fù)模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復(fù)雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細(xì)節(jié)，提升網(wǎng)格生成效率。
1.2 流體域抽取
創(chuàng)建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準(zhǔn)備”選項(xiàng)卡，使用“外殼”工具沿風(fēng)機(jī)周圍生成長方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數(shù)值。建議尺寸為風(fēng)機(jī)幾何的20-30倍。
展開 
BGA封裝焊點(diǎn)動(dòng)靜力學(xué)與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
第2章 靜力學(xué)仿真分析
2.1 模型建立
基于DSP實(shí)物模型進(jìn)行有限元建模，建立429個(gè)焊點(diǎn)模型，按照實(shí)際安裝布局建立PCB模型，并按照DSP四角實(shí)際點(diǎn)膠情況建立環(huán)氧樹脂模型進(jìn)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(qiáng)度(MPa)
抗拉強(qiáng)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(huán)氧樹脂膠
DG-4
0.98e-09
100
0.3
—
150
1. 單元類型的選擇
結(jié)合本章節(jié)仿真條件，并為后續(xù)的熱應(yīng)力仿真作鋪墊，穩(wěn)態(tài)溫度場模擬選用C3D8R三維熱實(shí)體單元。該單元既能實(shí)現(xiàn)勻速熱傳遞，也可用于瞬態(tài)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(shè)計(jì)
[2] 王珊珊，肖黎，廖才波.110kV環(huán)氧澆注干式變壓器流體-溫度場的有限元仿真計(jì)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(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程技術(shù)，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(shù)值仿真分析[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2020,14(11):74-80.
[5] 張牧，高立業(yè)，魏娟，等.樹脂澆注干式變壓器三維溫度場仿真計(jì)算[J].天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015(3):62-66.
[6] 閆鑫笑.干式變壓器電磁-熱耦合模擬特性與實(shí)驗(yàn)研究[D].天津：河北工業(yè)大學(xué)，2020.
[7] 劉博.礦用干式變壓器內(nèi)部溫度場的仿真研究[J].機(jī)械管理開發(fā)，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(jì)算與分析[J].海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,28(4):31-36.
文章來源電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì). 2023(02)
展開 Bullet外流場溫度仿真案列
在進(jìn)行時(shí)間步長設(shè)置時(shí)，由于設(shè)定氣流速度為Bullet平均速度800m/s，Bullet飛行120m需要的時(shí)間為150ms，設(shè)定計(jì)算總時(shí)間為150ms，計(jì)算完成后即可得到120m處彈頭及外部空氣溫度分布。
2.4數(shù)值仿真結(jié)果
初始時(shí)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?yàn)?0攝氏度。
圖2.9 初始時(shí)刻溫度分布
計(jì)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(jì)算結(jié)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(jì)算結(jié)果如圖2.11所示。
圖2.11 溫度計(jì)算結(jié)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(jié)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(xù)侵徹油箱計(jì)算過程中，可分別賦予彈頭殼體與裝藥相應(yīng)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(guī)律。對于顯式動(dòng)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(shí)在材料中需要額外定義考慮溫度劣化的材料本構(gòu)。
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。
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(shí)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)致。
一般評價(jià)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(zhǔn)靜態(tài)超壓峰值評價(jià)含能破片沖擊釋能大小，帖子作者認(rèn)為該法適合用于生成氣體較多的破片如Al/PTFE。
圖1 VCC準(zhǔn)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(jìn)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(yàn)結(jié)果：在相同時(shí)間內(nèi)，靠近壁面的溫度較低，而空腔溫度較高，說明短時(shí)間內(nèi)碎片向壁面?zhèn)鳠彷^少可以認(rèn)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 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(shè)置，我準(zhǔn)備用穩(wěn)態(tài)分析，發(fā)熱主要兩部分，一個(gè)電機(jī)傳熱，一個(gè)是軸承和油膜之間摩擦發(fā)熱
查了些相關(guān)文獻(xiàn)，但是還是一頭霧水，
現(xiàn)已知主軸導(dǎo)熱系數(shù)，電機(jī)功率及轉(zhuǎn)數(shù)，油的導(dǎo)熱系數(shù)，不知道還需哪些參數(shù)，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(wěn)態(tài)溫升計(jì)算等方法主要關(guān)注變壓器固體部分的溫度分布，忽略了流體流動(dòng)的影響。這種方法計(jì)算速度較快，但精度相對較低。
在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)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(nèi)部流體流動(dòng)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(jì)算了變壓器的功率損耗，然后利用Fluent進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)仿真，得到了變壓器內(nèi)部的溫度分布。通過對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)兩者吻合度較高，證明了仿真分析的準(zhǔn)確性和可靠性。
溫度分布結(jié)果
五、結(jié)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(jìn)行精確的溫度分析。不同的分析方法各有優(yōu)勢，我們可以根據(jù)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(guān)系，流體仿真時(shí)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(shù)值加載到固體溫度場仿真的邊界條件中，實(shí)現(xiàn)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(gè)部分，一個(gè)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)部分：包括定子鐵芯、定子繞組、永磁轉(zhuǎn)子以及定子外殼；另一個(gè)是血液流動(dòng)區(qū)域：包括前后導(dǎo)輪及其導(dǎo)葉、旋轉(zhuǎn)葉輪、軸承以及泵殼。血泵結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 軸流血泵整體結(jié)構(gòu)
利用商用流體仿真軟件進(jìn)行相關(guān)邊界條件的設(shè)定，主要包括材料屬性、湍流模型、進(jìn)出口邊界條件、轉(zhuǎn)速以及對流換熱系數(shù)等，其中血泵各部分的材料特性參數(shù)如表1所示。各部分熱源的生熱率通過商用熱仿真軟件計(jì)算，并與流體仿真模塊進(jìn)行耦合。
展開 細(xì)說Ansys熱應(yīng)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(gè)高度非線性的材料屬性，但是在一定的范圍內(nèi)，也可以簡化為線性。
其中：
??????????????? – 熱應(yīng)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(shè)置Secant CTE時(shí)，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(huán)境溫度。
1. 圖1和圖2對應(yīng)的數(shù)值是什么？區(qū)別與聯(lián)系。
2. 如圖設(shè)置參考溫度和環(huán)境溫度后，熱應(yīng)變怎么計(jì)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(chǔ)梳理
解決問題之前，首先再對熱膨脹系數(shù)的基礎(chǔ)梳理一遍。
(以下內(nèi)容包括基礎(chǔ)理論分析，轉(zhuǎn)換計(jì)算，應(yīng)用建議及參考資料分享)
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激光單道熔覆文件
