ansys加熱分析的案例
ansys workbench太陽能加熱鋁鍋熱固耦合 ￥19.89
<p>在本研究中，我們基于ANSYS Workbench平臺開展了太陽能加熱鋁鍋的熱-結構耦合（熱固耦合）數值模擬分析，旨在揭示鋁鍋在太陽輻射加熱過程中的溫度場演化規律及其對結構應力與變形的影響。太陽能作為一種綠色可再生能源，其加熱過程伴隨著顯著的溫度梯度，尤其在鍋體壁厚不均或存在邊界散熱的情況下，更容易引發熱應力集中和局部形變。為了準確模擬實際工況，模型考慮了太陽輻射強度、對流換熱邊界條件及材料熱物性參數的溫度依賴性，通過熱分析模塊計算溫度分布，再將溫度場傳遞至結構模塊進行應力與變形分析，實現溫度場與結構響應之間的耦合。</p><p>分析結果表明，鋁鍋在太陽能加熱過程中鍋底與側壁區域存在明顯的溫差，最大溫度集中在直接受光照區域；而結構響應方面，鍋體邊緣和連接區域產生了較大熱應力，可能成為未來失效的潛在風險點。隨著加熱時間的增長，整體熱變形逐步增加，體現出鋁材料在熱環境下的良好導熱性與一定程度的熱膨脹響應。本研究為太陽能炊具的熱設計與結構優化提供了理論依據和仿真手段，有助于提升其使用壽命和安全性能，也為后續開展多物理場耦合分析奠定基礎。</p><p>1 材料參數</p><p>（1）結構鋼</p><p>其密度、彈性模量、泊松比、比熱容、熱膨脹系數、導熱系數如下圖所示。
展開 Ansys學習之飛行器氣動加熱（1）
除了需要考慮外邊緣選材外，對部件的熱控制也是需要考慮的重要因素，因此需要對部件的熱
-力狀態進行分析。計算流體力學
(CFD)是用于計算飛行器氣動加熱的重要工具，本文將初步介紹飛行器氣動加熱計算過程，后續可能將學習
/介紹流體
-固體耦合作用，為可能的工程設計提供參考。
本文首先簡
單介紹他國學者發表在《美陶》上的一篇文章，該文章是通過
CFD
計算了超高溫陶瓷
ZrB2-SiC
熱防護系統的熱
-
力設計。本文作為初步的學習嘗試，并不會直接完全復現其結果，主要是介紹思路。
本文所采用的計算軟件為
Ansys workbench，在
workbench中已經集成了流體力學軟件
Fluent。接下來讓我們一起來學習一下基本操作。以下是我建立的一個三維模型，但是由于個人筆記本電腦算力不足，作為學習，我采用簡化的二維模型進行了計算，計算結果如下圖所示。
（1）首先是建立模型，拖拽geometry模塊進入操作界面即可建模，模型建立可以通過軟件自帶的Design model模塊，或者其他建模軟件，如solidworks等。主要原則是建立一個為大流場所包圍的固體模型，這里不詳細介紹。一般認為所建立的流場尺寸大于固體模型尺寸的20倍，由于計算量的關系，本文所采用的模型較小。
（2）在建立模型后，將模型與Fluent模塊連接，即將模型導入fluent計算模塊，接下來點擊mesh，對模型進行網格劃分，需要注意的地方是在流體-固體壁面需要設置層流邊界層，具體設置和劃分結果如下圖所示。網格劃分完畢后，即可進行計算。
（3）點擊set up進行計算設置，采用雙精度計算，點擊OK即可進入設置界面。
展開 基于comsol的電磁加熱器具分析
基于comsol的電磁加熱器具分析
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仿真APP在微波加熱仿真分析中的應用
一、背景介紹
微波爐是一種常用的食物加熱工具，主要是由腔室、磁控管、波導管三個部分組成。在工作過程中，磁控管產生波長約為12.2cm的微波（對應頻率2.45GHz），通過波導管注入腔室內，在腔室內產生振蕩的磁場和電場，引起食物內水分子等極性分子的快速運動，從而產生熱量，加熱食物。
圖1 微波爐示意圖
但在日常生活使用中，我們經常會碰到這樣的問題：為什么加熱后的食物第一口燙嘴，但是第二口下去卻又冷冰冰的？到底要加熱多長時間才合適？食物在微波爐內到底是從內向外加熱還是從外向內加熱？
為了解開這些疑惑，我們通過仿真分析，可以計算出食物在加熱過程中，腔室內電磁場分布情況、食物功率損耗密度分布和食物傳熱分布。基于Simdroid多物理場仿真Paas平臺開發的微波爐多物理場分析APP，可以對微波爐工作過程中食物加熱機理進行快速分析并對加熱過程進行直觀展示。
二、仿真APP解決方案
通過采用多物理場仿真平臺Simdroid提供的電磁－熱耦合分析功能，可以對微波加熱食物過程中電磁場分布以及食物加熱溫升過程進行同步分析計算。基于其內置的APP開發器，以無代碼化的方式便捷封裝全參數化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經驗等固化為微波爐多物理場仿真APP，可供沒有仿真經驗的使用者快速上手使用。
本文以一個功率為1kW的典型微波爐為例，介紹微波爐多物理場仿真APP的制作方法，并基于仿真APP對不同食物材料參數、不同食物大小、不同加熱時長結果進行對比和評估，揭示微波爐加熱過程中的多物理場耦合過程。
1、仿真流程搭建
1）新建高頻電磁－熱耦合多場仿真工程。
圖2 新建多物理場工程界面
2）參數化建模。建立微波爐和食物模型，將其關鍵設計尺寸參數化。
展開 
飛機電磁加熱鉚接技術分析研究
二、飛機電磁加熱鉚接技術分析
（一）主要電路分析
飛機電磁加熱鉚接技術中將逆變主電路作為整個技術應用系統中的主要電路，另外還有整流電路、濾波電路等，感應加熱之后的負載可以作為感應線圈和被加熱工件，也可以等效看做一個電感或者是串聯的電阻，在實際的應用過程中為了能夠將電路中的功率因數以及逆變器的輸出功率進行改變，一般會采取補償電容的方法，使補償后的負載在電源的工作頻率上諧振。由于電路工作于諧振頻率附近，此時振蕩電路對于基波具有最小阻抗，所以負載電流接近于正弦波，輸出電壓為近似方波。同時為避免逆變器上、下橋臂間的直通，換流必須遵循先關斷后開通的原則，在關斷與開通間必須留有足夠的死區時間。
（二）諧振頻率的跟蹤分析
由于該鉚接技術中所使用的逆變主電路中是利用串聯諧振方式，所以能夠對串聯諧振的特點進行全面表現，在諧振的時候，電路內部電流會達到最大的值，那么偏離諧振點的電流值就會不斷降低，所以在利用該鉚接技術的時候一定要對諧振電流進行實時監督，以此判斷電路內部精確變化，調整逆變器工作頻率點使輸出電流始終保持在最大極值工作狀態就能實現諧振頻率的自動跟蹤，即可采用自校正極值尋優控制算法讓逆變器工作在諧振頻率附近，功率因數接近于1。這樣既可滿足感應加熱工藝，又保證系統的可靠穩定、提高電路的熱功效率和熱穩定性。
（三）鉚接零部件的溫度控制分析
飛機電磁加熱鉚接技術在進行實際運用的時候，必須根據實際情況，定制出專門的鉚接零部件，使用最多的零部件就是鉚釘，所以在此對鉚釘的溫度控制進行分析。鉚釘的溫度在很大程度上會決定著飛機鉚接效果的好壞，假若鉚釘溫度過高會對飛機需要鉚接的部位產生損傷，假若溫度過低，會導致鉚接過程很不順利，所以在進行飛機實際鉚接的時候必須將鉚釘的溫度控制在規定范圍內。
展開 某汽車加熱器支架拓撲分析
1、見以下圖所示，某汽車加熱器支架通過斷面約束1固定在汽車上，非設計空間2為固定加熱器的4個孔位，設計空間3為需要拓撲的區域，對稱平面約束4以約束左右對稱，加載力通過給定不同的加速度以便獲取最佳材料分布。
詳細內容下載文檔觀看：
某汽車加熱器支架拓撲分析.docx
基于Maxwell和fluent的電磁爐加熱分析 ￥18.8
上次為大家分享了ANSYS中的電磁和熱的耦合方法，獲取相應的溫升和結構變形( 沒看過的同學可以回去看這里http://www.yqgqt.org.cn/content/post/309265).本次使用ANSYS當中的Maxwell和fluent對電磁爐加熱水進行分析。相對于ANSYS的熱分析方法，fluent軟件能更好的模擬物體表面的對流散熱，相對于對流系數的經驗輸入，fluent的自動計算有更好的準確性。
圖1.空間溫度分布
基本原理為線圈在電磁爐中通電，然后在鍋底產生渦流，加熱鍋底，進而熱傳導到鍋中的水，加熱水升溫，其主要的散熱為周圍的空氣。
主要分析本次采用ANSYS中的Maxwell計算高頻在鍋底產生渦流，進而產生熱量，將熱量讀取到fluent中，設置fluent的散熱條件，將鍋中的水加熱到一定的溫度。
由于具體參數未知，該分析的所有輸入參數都是假設數據，所以其結果與真實結果有一定的差距，該方法供大家學習
1.建立耦合場分析環境
在workbench中建立Maxwell 和fluent的耦合場，將模型共享鏈接，將maxwell和fluent的setup鏈接，表示讀取maxwell的熱生成。
圖2 耦合流程建立
2.Maxwell建立渦流場分析
在maxwell當中建立相應的模型，賦予材料，建立region域，設置線圈的電流和輸入端，建立求解，輸入相應的高頻，求解之后提取結果，可以獲取相應的電流密度和功率損耗。
圖3.Maxwell渦流場分析
圖4 功率分布
3.fluent建立溫度場分析
在fluent的DM中讀取maxwell的幾何模型，系統自動將region過濾掉，只讀取了相應的實體模型，在DM中建立熱分析的空氣域，模型最好將空氣的上側建立多一些，這樣更容易表示散熱的效果。
展開 烤箱加熱流場仿真分析APP
<p>烤箱加熱流場仿真分析APP封裝了隔板間距尺寸參數、材料物性參數以及加熱管熱功率等參數，可快速計算結構局部尺寸、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對烤箱內部各部件換熱溫度及內部自然對流流場的影響。烤箱加熱流場仿真分析APP可查看固體部件表面溫度、烤箱內溫度分布等工程中所需的計算結果。</p><p class="ql-align-center"><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic4.zhimg.com/80/v2-c17e9480fd49ebbf464e81087fa28a7b_1440w.webp" height="555" width="639"></span></p><p>作為一名工程師，熟練掌握并應用仿真分析工具是必不可少的。在烤箱加熱領域，烤箱加熱流場仿真分析APP是一個非常有用的工具，可以幫助工程師快速計算結構局部尺寸、材料特性及熱損耗分布等改變對烤箱內部各部件換熱溫度及內部自然對流流場的影響。</p><p><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic3.zhimg.com/80/v2-8df4d85e086e5bab9c32f16256873932_1440w.webp" height="774" width="1341"></span></p><p>烤箱加熱流場仿真分析APP封裝了隔板間距尺寸參數、材料物性參數以及加熱管熱功率等參數，方便用戶根據實際情況進行輸入和修改。通過計算，用戶可以得到固體部件表面溫度、烤箱內溫度分布等工程中所需的計算結果。
展開 尾氣二次加熱器有限元分析報告
4 有限元分析
4.1 有限元分析策略
本次有限元分析主要是分析管板在多種工況下的強度及換熱管拉脫力的校核，因此首先需要對整個有限元分析進行策略分析，包括如下內容：
ü 分析類型：分析類型為熱—結構耦合的靜力學分析；
ü 單元選擇：本次有限元分析模型最大、最小尺寸相差較大，箱體與換熱管本應采用殼單元較為合理。但考慮到本次分析重點是要精細確定管板與換熱管焊接處的應力分布。故全部采用實體單元，更能精確描述二者連接處應力分布規律；
ü 分析工況確定：本次有限元分析確定6個工況即：同時考慮殼程和管程壓力(不計膨脹變形)、同時考慮殼程和管程壓力(計及膨脹變形)、只考慮殼程壓力(不計膨脹變形)、只考慮殼程壓力(計及膨脹變形)、只考慮管程壓力(不計膨脹變形)、只考慮管程壓力(計及膨脹變形)、
ü 采用合理的單位制：長度單位采用mm、壓力采用MPa、溫度0C。
4.2 計算模型的確立
對于管板的強度問題，主要考慮換熱管和殼程的熱膨脹程度不同因素，管程和殼程的壓力不同因素，管板內外溫度差因素。根據所考慮因素以及尾氣二次加熱器的結構特點，對尾氣二次加熱器計算模型進行如下簡化：
（1）在尾氣二次加熱器軸向方向截取筒節I到膨脹節的區段，不考慮筒體表面的附屬部件，且認為膨脹節在管箱中間位置，則尾氣二次加熱器在軸向方向，以膨脹節位置上下對稱；
（2）由于不考慮筒體外表面的附屬部件，根據換熱管的排布規律，尾氣二次加熱器為一對稱結構，為減少計算量，建立對稱模型1/4。
根據以上假設，建立研究管板強度問題的計算模型如圖4.1-1所示。
展開 Moldex3D模流分析之模擬模面加熱溫度預測更真實
而感應加熱為最常用的模面加熱技術之一。Moldex3D支持模面加熱模擬，操作者可依需求分別選擇加熱公模或母模面，也可選擇二者同時加熱。當模擬過程考慮模面加熱，將可使分析結果更貼近實務情形。以下為Moldex3D模擬模面加熱之步驟。
步驟1：開啟一個已建好實體網格的模型，根據需求，用戶可選擇加熱公模或母模，或二者皆為加熱區域。在本案例中，選擇公模側為加熱面。如下圖，虛線內為預熱區域。
步驟2：生成感應加熱(或其他加熱方式)的區域實體網格(建議層數為5層以上)。將此網格之屬性設定為嵌件(mold insert)。
步驟3：在加工精靈中設定成型參數時，于冷卻設定中點擊模具嵌件初始溫度。
步驟4：輸入每一射出循環之模具初始溫度。務必在設定類型中選擇感應加熱。如此一來，所設定的溫度才會是每一射出循環之初始溫度，而非第一射之初始溫度。設定完成后點擊確定。
步驟5：在分析順序設定中，務必選擇瞬時分析(Ct)；若選擇周期平均冷卻分析(C)，則設定之嵌件初始溫度將不會有作用。完成后，點擊開始分析。
分析完成后，在冷卻結果中可觀察到靠近公模側在開始充填時有較高的溫度。
展開 Moldex3D模流分析之模具溫度加熱冷卻成型技術
因此，業界開始應用一項新的成型加工技術-快速模具溫度加熱冷卻成型技(Variotherm)，藉由模具溫度的快速切換，換取制程不同階段所需的溫度。快速模具溫度加熱冷卻成型技術在充填階段迅速提高模具表面溫度，并且在保壓階段開始時將模具溫度快速冷卻。
如此一來，塑件表面溫度即可依據不同成型階段進行動態調整。射出充填階段的高模溫條件將有效改善塑料的流動性及降低射出件表面問題(例如結合線、流痕、浮纖…等)發生的機會；而冷卻階段模溫的低溫切換，也能有效縮短成型周期時間。由于快速模具溫度加熱冷卻成型技術能在產品質量和生產成本之間取得完美平衡，近年來在塑料射出成型產業上獲得重視。
挑戰
? 冷卻與加熱切換時間點的優化
? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量
? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優化
Moldex3D 解決方案
為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實三維數據。
? 決定制程參數，例如: 冷卻系統、加熱系統、模溫度、冷卻時間等等
? 可檢視模具溫度在模具表面及任意截面的分布和不同時間的變化
? 利用快速溫度變化解決塑件充填和保壓問題
? 仿真冷卻系統效率并洞悉潛在缺陷
? 改善縫合線、流痕、收縮和提高產品平整度
展開 
Fluent 凝固融化/多相流 車用尿素在寒冷環境下加熱分析 ￥20
尿素液在寒冷環境中會凍結，在汽車啟動時，用冷卻液對其進行加熱，融化后的尿素液才可以起到作用。下面將用一個簡單模型說明如何分析尿素液的融化過程，對設計熱管的排布和計算融化時間有指導作用。
下圖中，紅色的為熱管（冷卻液管），灰色為100*100mm的一個水箱。尿素液冷凍后的液面位置為80mm處。
在環境溫度為-50℃下，冷卻液管固定溫度50℃，觀察1000s后尿素的融化過程。
由于使用這個案例來熟悉如何設置多相流和融化凝固模型，所以將問題簡化為一個2D模型。如下圖的一個截面作為計算域。
最終的計算結果如下：
圖1. 尿素的體積分數，不管過多久，尿素的體積分數在80mm下都為1.
圖2. 溫度分布，尿素的融化溫度為262K
圖3， 速度分布，上部的速度分布是空氣的，下部的是融化的尿素的
圖4. 融化過程，200s, 500s, 1000s 后的流體體積分數。紅色部分為流體
展開 Moldex3D模流分析之快速模具溫度加熱冷卻成型技術
為什么使用模具溫度加熱冷卻成型技術?
模具設計者和開發者在高分子射出成型加工制程上，經常遭遇結合線、流紋、凹痕等缺陷，或是加纖塑料件的表面浮纖等成型問題。一般來說，這些問題可藉由提高模具溫度獲得改善，然而，提高模具溫度會導致成型周期時間延長。因此，業界開始應用一項新的成型加工技術-快速模具溫度加熱冷卻成型技(Variotherm)，藉由模具溫度的快速切換，換取制程不同階段所需的溫度。快速模具溫度加熱冷卻成型技術在充填階段迅速提高模具表面溫度，并且在保壓階段開始時將模具溫度快速冷卻。
如此一來，塑件表面溫度即可依據不同成型階段進行動態調整。射出充填階段的高模溫條件將有效改善塑料的流動性及降低射出件表面問題(例如結合線、流痕、浮纖…等)發生的機會；而冷卻階段模溫的低溫切換，也能有效縮短成型周期時間。由于快速模具溫度加熱冷卻成型技術能在產品質量和生產成本之間取得完美平衡，近年來在塑料射出成型產業上獲得重視。
挑戰
? 冷卻與加熱切換時間點的優化
? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量
? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優化
Moldex3D 解決方案
為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實三維數據。
? 決定制程參數，例如: 冷卻系統、加熱系統、模溫度、冷卻時間等等
? 可檢視模具溫度在模具表面及任意截面的分布和不同時間的變化
? 利用快速溫度變化解決塑件充填和保壓問題
? 仿真冷卻系統效率并洞悉潛在缺陷
? 改善縫合線、流痕、收縮和提高產品平整度
展開 電磁爐加熱溫度低查不到原因？老師傅給你做總結分析，管用！
在電磁爐使用過程中，很多朋友遇到過明明電磁爐功率已經開到最大，但是依舊不溫不火，功率上不來，造成這種現象原因很多，但是把頭緒理清了，卻也不是怎么復雜，下面我就一步步給大家做一個分析和總結。
1首先查在電磁爐上使用的鍋具是否符合要求，平底，鐵質（不帶磁性的不銹鋼也不行），鍋底大小都要符合要求，不符合要求的鍋具，檢鍋電路會反饋給CPU啟動保護。
2，檢查市電是否在正常范圍內，如果市電過低或過高，電磁爐都會啟動保護。
3，檢查主板上面的300V，18V,5V三個電壓是否正常，這三個電壓中有任何一個不正常，電磁爐都不能正常工作，這三個電壓的詳細情況，我在前面的文章中都有詳細介紹。
4，檢查勵磁線圈，和勵磁線圈并聯的諧振電容。本來，勵磁線圈是很少壞的，但是現在很多不良廠家為了節約生產成本，將勵磁線圈改用鋁線制作，這就容易出問題了。
諧振電容失效或容量降低，都會引發此故障（數字萬用表測電容，大家都會嗎）。
5，檢查一下可調電阻是否不良或損壞，就是線路板旁邊的一個小電位器，這個元件壞的情況也是比較多的
6，查一查LM339比較器輸入電壓，如果其輸入電壓比較低，那么久查查和他這個引腳有關聯的元件，找出使電壓變低的元件
基本上，電磁爐加熱溫度過低或者說輸出功率低要查的電路，就是這些，當然，具體還可以細分，這就要具體看什么型號的電磁爐了，我希望教給大家的是漁，而不是魚。
聲明：版權歸原作者所有，本文轉載只為學習分享，無商業用途，向原作者致敬，因部分文章來自網絡并多次轉載，未能找到原作者和原始出處，還望諒解，如若侵權，請掃碼關注小編微信號（woxinyijiu55828），會在第一時間處理，多謝！
展開 Moldex3D模流分析金屬脫蠟精密鑄造之快速模具溫度加熱冷卻成型技術
為什么使用模具溫度加熱冷卻成型技術?
模具設計者和開發者在高分子射出成型加工制程上，經常遭遇結合線、流紋、凹痕等缺陷，或是加纖塑料件的表面浮纖等成型問題。一般來說，這些問題可藉由提高模具溫度獲得改善，然而，提高模具溫度會導致成型周期時間延長。因此，業界開始應用一項新的成型加工技術-快速模具溫度加熱冷卻成型技(Variotherm)，藉由模具溫度的快速切換，換取制程不同階段所需的溫度。快速模具溫度加熱冷卻成型技術在充填階段迅速提高模具表面溫度，并且在保壓階段開始時將模具溫度快速冷卻。
如此一來，塑件表面溫度即可依據不同成型階段進行動態調整。射出充填階段的高模溫條件將有效改善塑料的流動性及降低射出件表面問題(例如結合線、流痕、浮纖…等)發生的機會；而冷卻階段模溫的低溫切換，也能有效縮短成型周期時間。由于快速模具溫度加熱冷卻成型技術能在產品質量和生產成本之間取得完美平衡，近年來在塑料射出成型產業上獲得重視。
挑戰
? 冷卻與加熱切換時間點的優化
? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量
? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優化
Moldex3D 解決方案
為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實三維數據。
? 決定制程參數，例如: 冷卻系統、加熱系統、模溫度、冷卻時間等等
? 可檢視模具溫度在模具表面及任意截面的分布和不同時間的變化
? 利用快速溫度變化解決塑件充填和保壓問題
? 仿真冷卻系統效率并洞悉潛在缺陷
? 改善縫合線、流痕、收縮和提高產品平整度
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