ansys 加熱模擬的案例
基于COMSOL軟件模擬微波加熱
本案例基于COMSOL軟件采用微波對主要成分為SiO2的物料加熱，觀察物料升溫過程中爐腔磁場、溫場隨時間的變化。模型如圖所示：
微波波導輸入功率和加熱溫度隨時間變化曲線如圖所示：
樣品溫度場隨時間分布云圖如圖所示（本案例只計算了300s）：
本案例提供了一種微波加熱物體仿真的技術方法，感興趣的朋友，交流模型
DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[3D ] ￥9.99
之前介紹了一個感應加熱同時進行淬火2D的一個例子。
DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[2D ]
后臺有同學需要3D的例子，其實和2D差不多，所不同的是3D的感應線圈需要設置電流出入口。
此示例同樣需要一個額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，與2D內容一樣。
本次材料和DAT文件與2D案例一樣。
要點：
感應加熱3D
淬火
溫度窗口的使用
1 模擬控制設置
跟往常一樣，新建一個項目，進入前處理，然后進入模擬控制窗口，勾選相轉變和感應加熱模式?？偛綌翟O置110步，5步一存，步長0.1s/step也就是說整個模擬過程持續11s。
2 建立對象
添加2個對象，分別為坯料和感應線圈。
2.1 坯料設置
坯料由于考慮熱應力，故設置成彈塑性體，材料選擇AISI-1080。需要注意的是計算感應加熱時，坯料和線圈均需要設置電/磁參數。另外，計算熱處理相轉變需要有各個相以及相轉變熱力學、動力學模型。
導入坯料幾何模型，本次通過文件方式導入。
給坯料劃分網格，為了演示劃分16000個網格，實際計算時可酌情進行局部細化。
邊界條件設置。首先是固定邊界條件，將底部x，y，z方向固定。
設置換熱邊界條件，除了設置常規的換熱邊界條件外，還需要設置一個額外的淬火窗口(傳熱窗口),點擊Env.Windows，然后進入窗口定義，設置成矩形框，輸入坐標進行矩形框繪制。
展開 在 COMSOL 中模擬瞬態加熱的方法
COMSOL Multiphysics? 軟件經常被用來模擬固體的瞬態加熱。瞬態加熱模型很容易建立和求解，但它們在求解時也不是沒有困難。例如，對瞬態加熱結果的插值甚至會使高級 COMSOL? 用戶感到困惑。在這篇文章中，我們將探討一個簡單的瞬態加熱問題的模型，并利用它來深入了解這些細微差別。
一個簡單的瞬態加熱問題
圖1顯示了本文所討論主題的建模場景。在這個場景中，將一個空間上均勻分布的熱載荷施加在一個具有均勻初始溫度的圓柱體材料頂面的圓形區域內。最開始載荷很高，但在一段時間后會逐漸下降。除了施加熱載荷外，還添加了一個邊界條件來模擬整個頂面的熱輻射，它使零件重新冷卻。假設材料屬性(熱導率、密度和比熱)和表面輻射率在預期溫度范圍內保持不變，并且假設沒有其他作用的物理場。我們的建模目標是用它來計算圓柱體材料內隨時間變化的溫度分布。
在 COMSOL 案例庫中的
硅晶片激光加熱
教程模型中，有一個類似的建模場景，但請記住，本文討論的內容適用于任何涉及瞬態加熱的情況。
圖1.頂面有一個熱源的圓柱體材料幾何模型。
盡管我們很想通過繪制圖1中所示的精確幾何結構開始建立模型，但我們可以從一個更簡單的模型開始。在圖1中，可以看到幾何體和載荷是圍繞中心線軸向對稱的，所以我們可以合理地推斷，解也將是軸向對稱的。因此，我們可以將模型簡化為二維軸對稱建模平面。
在中間的圓形區域內，熱通量是均勻的。最簡單的建模方法是通過在二維域的邊界上引入一個點來修改幾何形狀。這個點將邊界劃分為受熱和未受熱的部分。在幾何形狀上增加這個點，可以確保所產生的網格與熱通量的變化完全一致?？紤]到這些，我們可以創建一個等效于三維模型的二維軸對稱計算模型(圖2)。
圖2.相當于三維模型的二維軸對稱模型。顯示的是默認網格。
展開 金剛石在脈沖高斯光下的加熱升溫過程模擬 ￥800
加熱模擬結果如圖2所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/3a8680491995418c9b61c296caa64301.gif" alt="Untitled.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>圖2 模擬結果</strong></p><p>感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎合作交流</p>
展開 
基于Maxwell與Transient Thermal模塊的感應加熱數值模擬
<p class="ql-align-justify">關鍵詞：感應加熱；電磁場；Maxwell；渦流效應；多物理場耦合</p><p class="ql-align-justify">感應加熱是一種利用電磁感應原理，通過交變電流在金屬工件中產生渦流使其加熱的過程。感應加熱技術在金屬熱處理、焊接、熔化以及表面淬火等領域發揮著至關重要的作用，尤其是在汽車制造、航空航天、能源設備等高精尖技術領域中得到了廣泛應用。感應加熱的過程受到電磁場分布和材料特性等多種因素的影響，因而對其進行精確的仿真研究，是提升工藝效率和產品質量的重要手段。</p><p class="ql-align-justify">本文采用ANSYS Maxwell與Transient Thermal模塊對感應加熱過程進行了仿真模擬，通過多物理場耦合分析，對感應加熱系統的溫度場與電磁場進行了精確描述，全面展示了感應加熱過程中的熱效應及其影響因素。通過數值模擬的方法，不僅可以直觀地分析工件在不同加熱條件下的溫度分布，還能對加熱線圈的設計及參數優化提供科學的依據，從而實現更高效的加熱效果。</p><div contenteditable="false" width="100%" class="ql-align-justify">
<img src="https://p3-sign.toutiaoimg.com/tos-cn-i-6w9my0ksvp/18cd372611e041aabc57bfd1930a14ab~tplv-tt-shrink:640:0.image?
展開 如何模擬高頻時變電流感應加熱？
本來打算采用瞬態模塊，實際想達成的電流效果是這樣的：
f=250Hz
但模擬中發現有兩個問題：
1.當頻率較高時，生成的函數會出錯；
f=2500Hz
2.頻率較高時，為了能對電流曲線充分采樣，步長必須設置比較小，導致計算時間非常長；
由于不是很清楚頻域模塊的具體計算步驟，進行嘗試：將電流定義為一個分段周期函數，改變頻率（不是線圈定義的頻率，而是頻域-瞬態步驟定義的頻率），觀察溫度是否變化。
觀察到以下結果：
1.電流曲線與定義一致；
2.溫度隨頻率設置不同有明顯變化；
故猜測達成了目標電流效果。仍有以下疑惑：
1.按說頻域-瞬態計算邏輯應該是先計算電磁損耗，并以此為基礎計算溫度場，當溫度或材料性質變化達到一定程度時，重新計算電磁損耗，為什么電流曲線沒有體現出這一過程？是不是計算條件設置非常敏感？
2.為什么電流曲線與頻率無關而溫度有關？是否與頻域在生成的圖像的表現方式有關？
總之，希望解決的是這樣一個問題：高頻時變電流感應加熱模擬如何設置？
展開 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 CFX模擬加熱圓筒周圍的流動案例 ￥5
CFX模擬加熱圓筒周圍的流動案例
file.cfx
Ansys學習之飛行器氣動加熱（1）
參考文獻
[1] https://www.bilibili.com/read/cv19007688
文章來源：開元模擬學習
基于FLUENT/UDF模擬PID電阻加熱溫度控制過程
基于FLUENT/UDF 模擬先以0.5℃/s升溫，再保持70℃溫度不變工況，模擬根據PID溫度控制過程，根據設置sensor溫度和仿真sensor溫度來評估，PID參數設置合理性；
大家感興趣請留言，我會盡快錄制課程！！有特殊案例需求，可以私信我，我也可以加到課程里面
基于COMSOL軟件模擬食品帶運輸過程中的電磁加熱過程 ￥800
<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E7%82%89/141019" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁爐</a>，<a href="https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E7%81%B6/2904940" rel="noopener noreferrer" target="_blank">電磁灶</a> 電磁加熱電飯鍋都是采用的電磁加熱技術。</p><p>本篇文檔基于COMSOL軟件模擬了食品在運輸帶上的電磁加熱過程。效果展示如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/f8ca1f5cb28e4960aed1692276be9034.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友可以下載源文件詳細了解制作過程，歡迎加Q：172497934，進行交流</p><p><br></p>
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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?；蚰改Ｃ?，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?；蚰改?，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 DEFORM利用邊界元法模擬感應加熱+淬火[2D ] ￥10
本次介紹一個感應加熱同時進行淬火的一個例子。加熱線圈以指定的功率啟動加熱過程，并開始以指定的速度沿工件移動。工件的表層會在短時間內升溫并發生相轉變。緊接著通過設置一個在淬火窗口（熱交換窗口）對已升溫部分進行淬火。加熱過程使得表面層轉變成奧氏體相，而淬火過程立即將這些表面層冷卻成馬氏體相。
先看結果
溫度變化
奧氏體含量
馬氏體含量
從以上結果可以看到，感應線圈所在區域的溫度最高可達1000度以上，珠光體轉變成奧氏體，隨著感應線圈的移動，坯料不同部位發生珠光體向奧氏體的相轉變。由于淬火窗口緊隨著感應線圈移動，淬火窗口經過之處，坯料表層原本的奧氏體區發生馬氏體相變。由于淬火窗口冷卻速度快了點，故馬氏體轉變不夠徹底。
此示例需要一個額外的 DAT 文件 (DEF_INDH.DAT)，文件中中第一行“0”表示需要使用邊界元素技術（BEM），第二行“5”表示需要計算電壓的步長。親測沒有這個文件計算結果差別有點大。
要點：
感應加熱
淬火
溫度窗口的使用
1 模擬控制設置
跟往常一樣，新建一個項目，進入前處理，點擊2D模式，然后進入模擬控制窗口，勾選相轉變和感應加熱模式。總步數設置200步，5步一存，步長0.1s/step也就是說整個模擬過程持續20s。
2 建立對象
添加3個對象，分別為坯料和上下模。
2.1 坯料設置
坯料由于考慮熱應力，故設置成彈塑性體，材料選擇AISI-1045-trans。需要注意的是計算感應加熱時，坯料和線圈均需要設置電/磁參數。
展開 Ansys workbench模擬背板靜力學分析 ￥29.9
</p><p><br></p><p>2 Ansys workbench有限元分析軟件</p><p>在ANSYS 7.0版本問世之前，ANSYS公司致力于研發其核心產品ANSYS。這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。
展開 如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ￥299
最近有很多同學聯系我，問到如何數值模擬三維隔震支座。假期加個班，做個算例分析。
1. 包含的內容
（1）算例模型命令流
（2）三維隔震支座命令流
（3）計算過程excel文件
（4）建筑隔震橡膠支座規范
（5）常用隔震支座的設計參數
2. 進階內容（需另付費，有需要可聯系）
（1）隔震支座在ANSYS中的批量建模方法，預計時間2024年02月
（2）如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座（連接器單元），預計時間2024年03月
3. 解決的問題
（1）如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座？
（2）如何確定隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系？
（3）如何模擬隔震支座的非線性特性？
（4）如何驗證隔震支座模擬的正確性？
4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系
我們知道，實際應用中，我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座，也可以訂制特殊類型的隔震支座，不管采用那種形式，在仿真模擬時，我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來，從而進行力學分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元，但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元，可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度，COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元，具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為，每個單元有2個節點，每個節點有3個自由度，即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上，采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼，COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯，再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體，適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型，并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結構分析單元與應用》。
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