ansys 接觸面熱阻
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys 接觸面熱阻的實(shí)例教程
問題描述：多層復(fù)合壁的導(dǎo)熱問題，不同接觸熱阻下的接觸面溫度的對(duì)比
分析類型：穩(wěn)態(tài)熱分析
分析平臺(tái)：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術(shù)鄰 一無(wú)所有就是打拼的理由
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/b/218
一、傳熱基本知識(shí)：
熱傳導(dǎo)熱量傳輸速率方程就是傅里葉定律。傅里葉一般規(guī)律：導(dǎo)熱的熱流密度大小與該處的溫度梯度成正比，其方向與溫度梯度的方向相反，指向溫度降低的方向，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
熱流密度矢量的表達(dá)式為：
不同坐標(biāo)系下的導(dǎo)熱微分方程：
直角坐標(biāo)系：
圓柱坐標(biāo)系：
球坐標(biāo)系：
導(dǎo)熱微分方程式描寫物體的溫度隨時(shí)間和空間變化的關(guān)系；它沒有涉及具體、特定的導(dǎo)熱過(guò)程，是通用表達(dá)式。在不同情況下，均可簡(jiǎn)化為不同形式。
二、多層復(fù)合壁導(dǎo)熱示意圖：
接觸熱阻：當(dāng)一固體與另一熱固體接觸以接受熱量時(shí)，由于固體表面都有一定的粗糙度，所以無(wú)法避免在接觸面之間存有空氣。甚至液體和金屬表面接觸，在凹陷的地方也可能存有極少量的空氣泡排不出去。由于這些空氣的存在而產(chǎn)生的熱阻稱為接觸熱阻。
多層復(fù)合壁模型：
從左往右三層的材料分別為銅，鋁，鋼，厚度分別為10mm，15mm，5mm，模型如下：
接觸熱阻為100000時(shí)溫度場(chǎng)分布及溫度變化云圖如下：
當(dāng)接觸熱阻為1000時(shí)，銅與鋁交界面的溫度為99.207攝氏度，鋁與鋼交界面的溫度為64.407攝氏度；當(dāng)接觸熱阻為1000000時(shí)，銅與鋁交界面的溫度為91.424攝氏度，鋁與鋼交界面的溫度為58.766攝氏度。從結(jié)果可以看出，接觸熱阻對(duì)多層復(fù)合壁導(dǎo)熱的影響較為明顯。
展開 磨損是指固體物體在與另一物體接觸時(shí)，其表面材料逐漸減少的現(xiàn)象。該程序通過(guò)重新定位接觸節(jié)點(diǎn)來(lái)近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節(jié)點(diǎn)位置是通過(guò)一個(gè)磨損模型來(lái)確定的，該模型會(huì)根據(jù)接觸結(jié)果計(jì)算出接觸節(jié)點(diǎn)需要移動(dòng)的量以及移動(dòng)的方向，以模擬磨損情況。
這個(gè)示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實(shí)體元素的質(zhì)量會(huì)隨著磨損程度的增加而逐漸變差。為了成功模擬大量的磨損，需要重新劃分網(wǎng)格。這個(gè)示例展示了如何在模型經(jīng)歷大量磨損時(shí)使用非線性網(wǎng)格自適應(yīng)性來(lái)提高網(wǎng)格質(zhì)量。
請(qǐng)問：一根鉆管（柔體）怎樣沿著轉(zhuǎn)向器目標(biāo)面（剛體）的軌跡行進(jìn)一段位移？目標(biāo)面是一彎曲的表面，我做的模型怎么老是沿著直線走，拐不了彎?。?/span>
分析流程：用ANSYS Mechanical APDL Product Launcher打開ANSYS，注意在打開時(shí)選擇帶有LS-DYNA的license并勾選LS-DYNA模塊→在GUI過(guò)濾的預(yù)前設(shè)置處勾選LS-DYNA顯示分析→設(shè)置單元、實(shí)常數(shù)并建立幾何模型（該粘合的地方需要粘合）→Mesh Attributes進(jìn)行材料分布處理，然后劃分網(wǎng)格→在LS-DYNA Options處創(chuàng)建Part，定義接觸類型、時(shí)間邊界條件、初始速度→設(shè)置時(shí)間控制、時(shí)間步長(zhǎng)、能量選項(xiàng)和沙漏控制等→輸出K文件，修改K文件，遞交求解器求解→用Ls-prepost軟件進(jìn)行后處理，或者用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。
圖1 ANSYS建立有限元模型
圖2 Ls-prepost查看結(jié)果
圖3 Ls-prepost繪制曲線
圖4 將結(jié)果導(dǎo)入Matlab并繪制曲線
下面是部分K文件中比較重要的關(guān)鍵字：
*KEYWORD
*TITLE
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*DATABASE_FORMAT
0
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AnsysWB-接觸面磨損模擬5個(gè)月前
磨損是指固體物體在與另一物體接觸時(shí)，其表面材料逐漸減少的現(xiàn)象。該程序通過(guò)重新定位接觸節(jié)點(diǎn)來(lái)近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節(jié)點(diǎn)位置是通過(guò)一個(gè)磨損模型來(lái)確定的，該模型會(huì)根據(jù)接觸結(jié)果計(jì)算出接觸節(jié)點(diǎn)需要移動(dòng)的量以及移動(dòng)的方向，以模擬磨損情況。
這個(gè)示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實(shí)體元素的質(zhì)量會(huì)隨著磨損程度的增加而逐漸變差
本人新手，正在學(xué)LS-DYNA，自己也在照著書上的例子練習(xí)，但常常發(fā)生錯(cuò)誤。在這里借用技術(shù)鄰這個(gè)平臺(tái)交流學(xué)習(xí)，分享自己的經(jīng)驗(yàn)。方便別人發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，也及時(shí)改正我自己的錯(cuò)誤。
分析流程：用ANSYS Mechanical APDL Product Launcher打開ANSYS，注意在打開時(shí)選擇帶有LS-DYNA的license并勾選LS-DYNA模塊→在GUI過(guò)濾的預(yù)前設(shè)置處勾選LS-DYNA
問題描述：多層復(fù)合壁的導(dǎo)熱問題，不同接觸熱阻下的接觸面溫度的對(duì)比
分析類型：穩(wěn)態(tài)熱分析
分析平臺(tái)：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術(shù)鄰 一無(wú)所有就是打拼的理由
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一、傳熱基本知識(shí)：
熱傳導(dǎo)熱量傳輸速率方程就是傅里葉定律。傅里葉一般規(guī)律：導(dǎo)熱的熱流密度大小與該處的溫度梯度成正比，其方向與溫度梯度的方向相反
請(qǐng)問：一根鉆管（柔體）怎樣沿著轉(zhuǎn)向器目標(biāo)面（剛體）的軌跡行進(jìn)一段位移？目標(biāo)面是一彎曲的表面，我做的模型怎么老是沿著直線走，拐不了彎??！
