ansys熱分析空氣環(huán)境的案例
考慮空氣環(huán)境的模態(tài)分析
我通過ANSYS workbench 中聲學模態(tài)模塊進行驗證。分析了一塊板的模態(tài)、空氣中模態(tài)、真空中的模態(tài)，發(fā)現(xiàn)空氣中模態(tài)與真空中模態(tài)存在較大差異。這與理論不符，圖一空氣模態(tài)，圖二真空模態(tài)，圖三為模型
OCAD應(yīng)用：光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析
圖3.光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析數(shù)據(jù)表
建立好以上數(shù)據(jù)即可進行各種光學計算及分析，及時了解系統(tǒng)熱環(huán)境變化后系統(tǒng)成像質(zhì)量的變化以便及時采取措施，更換材料以求系統(tǒng)熱平衡。
為了同時了解各不同環(huán)境的復(fù)雜變化，程序可以同設(shè)置多重結(jié)構(gòu)進行各種不同環(huán)境溫度和大氣壓力的組合。利用如圖1窗體填寫熱平衡數(shù)據(jù)就可類似計算變焦系統(tǒng)一樣以動畫形式同時計算系統(tǒng)在不同熱環(huán)境下的像差曲線如圖4及數(shù)據(jù)值供分析參考。
圖4.系統(tǒng)不同環(huán)境條件下像差曲線圖
圖5.系統(tǒng)熱平衡多重環(huán)境單選化綜合計算
在建立完多重使用環(huán)境條件后，必須選擇如圖5中“系統(tǒng)熱分析”可選項后，在每次做任何光學計算時都會同時計算或顯示各種不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)或圖形，在顯示各種曲線或圖像時會像變焦系統(tǒng)一樣以動畫的形式動態(tài)顯示，便于全面了解各種不同環(huán)境下系統(tǒng)成像質(zhì)量的變化。
每次計算都要全面計算或顯示各種不同環(huán)境條件下的數(shù)據(jù)和圖形固然好，但會使整個計算量過大，影響計算與分析速度。為此還可以采用選擇在指定環(huán)境下進行計算和分析。此時只要放棄選擇“系統(tǒng)熱分析”，此時在該選擇條后會出現(xiàn)一個選擇文本框，如圖5。此時程序只計算指定環(huán)境條件下的各種數(shù)據(jù)。
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圖3.光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析數(shù)據(jù)表
建立好以上數(shù)據(jù)即可進行各種光學計算及分析，及時了解系統(tǒng)熱環(huán)境變化后系統(tǒng)成像質(zhì)量的變化以便及時采取措施，更換材料以求系統(tǒng)熱平衡。
為了同時了解各不同環(huán)境的復(fù)雜變化，程序可以同設(shè)置多重結(jié)構(gòu)進行各種不同環(huán)境溫度和大氣壓力的組合。利用如圖1窗體填寫熱平衡數(shù)據(jù)就可類似計算變焦系統(tǒng)一樣以動畫形式同時計算系統(tǒng)在不同熱環(huán)境下的像差曲線如圖4及數(shù)據(jù)值供分析參考。
圖4.系統(tǒng)不同環(huán)境條件下像差曲線圖
圖5.系統(tǒng)熱平衡多重環(huán)境單選化綜合計算
在建立完多重使用環(huán)境條件后，必須選擇如圖5中“系統(tǒng)熱分析”可選項后，在每次做任何光學計算時都會同時計算或顯示各種不同環(huán)境下的數(shù)據(jù)或圖形，在顯示各種曲線或圖像時會像變焦系統(tǒng)一樣以動畫的形式動態(tài)顯示，便于全面了解各種不同環(huán)境下系統(tǒng)成像質(zhì)量的變化。
每次計算都要全面計算或顯示各種不同環(huán)境條件下的數(shù)據(jù)和圖形固然好，但會使整個計算量過大，影響計算與分析速度。為此還可以采用選擇在指定環(huán)境下進行計算和分析。此時只要放棄選擇“系統(tǒng)熱分析”，此時在該選擇條后會出現(xiàn)一個選擇文本框，如圖5。此時程序只計算指定環(huán)境條件下的各種數(shù)據(jù)。
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正因為如此，由于各種材料在不同環(huán)境溫度和大氣壓力下的熱效應(yīng)會使光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化，這就是光學系統(tǒng)的熱效應(yīng)。光學系統(tǒng)受環(huán)境熱效應(yīng)的影響必然會影響系統(tǒng)的成像質(zhì)量。為了保持光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的穩(wěn)定，利用構(gòu)成光學系統(tǒng)的各光學材料和金屬材料的不同熱效應(yīng)影響平衡光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系維持系統(tǒng)成像質(zhì)量的最佳效果，這就需要對光學系統(tǒng)的熱環(huán)境進行分析以求獲得一個滿意的結(jié)果，這就是光學系統(tǒng)熱分析，分析光學系統(tǒng)熱環(huán)境影響求得系統(tǒng)成像質(zhì)量穩(wěn)定，這就是光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析的目的。
求得光學系統(tǒng)熱平衡，一般有以下途徑，一是適當選擇光學系統(tǒng)光學材料的熱效應(yīng)影響，也就是利用光學材料的熱效應(yīng)包括材料的熱環(huán)境對材料折射率的影響和零件中心厚度的影響，相互匹配求得系統(tǒng)成像質(zhì)量的穩(wěn)定；二是綜合考慮光學材料和金屬材料的熱環(huán)境影響平衡系統(tǒng)成像質(zhì)量的穩(wěn)定；三是精心設(shè)計光學系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，采取復(fù)合套筒結(jié)構(gòu)控制光學系統(tǒng)表面間隔變化求得系統(tǒng)成像質(zhì)量穩(wěn)定。所謂復(fù)合套筒結(jié)構(gòu)就是利用不同膨脹系數(shù)的金屬材料構(gòu)成雙筒式結(jié)構(gòu)代替簡單的隔圈結(jié)構(gòu)，可以任意獲得光學間隔的熱變化量。
圖1.系統(tǒng)熱平衡綜合計算
為了適應(yīng)以上熱平衡效果，在OCAD程序主界面的“編輯”菜單內(nèi)選取“光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析”后會彈出如圖1光學系統(tǒng)熱環(huán)境分析窗體界面。在界面的表格上方給出了“環(huán)境溫度”和“大氣環(huán)境特性”的選擇。其中大氣環(huán)境特性的選擇還有“大氣壓力”和“海拔高度”兩種方式，其實不同海拔高度也就體現(xiàn)了對應(yīng)大氣壓力，由于不同光學產(chǎn)品面對的要求不同，此兩種選擇方式只是為了適應(yīng)不同的要求模式而定，程序還可以把海拔高度換算成對應(yīng)大氣壓力。
圖2.系統(tǒng)熱熱環(huán)境分析
有了環(huán)境設(shè)置，就是光學系統(tǒng)光機結(jié)構(gòu)參數(shù)，在界面的表格內(nèi)不僅列出了系統(tǒng)光學參數(shù)，還有保證光學零件間隔的隔圈材料牌號及長度尺寸。
展開 
智用Icepak環(huán)境級熱分析助力戶外產(chǎn)品工業(yè)設(shè)計
===============分割線，以下為正文=================
一、前言
按照使用環(huán)境和總體尺寸，熱分析可分為4個尺度級別：(1)元件級：電子模塊、散熱器、芯片封裝的熱分析；(2)板級：PCB板級的熱分析；(3)系統(tǒng)級：電子設(shè)備機箱、機柜以及方艙等系統(tǒng)級的熱分析；(4)環(huán)境級：機房、外太空等環(huán)境級的熱分析。工業(yè)設(shè)計實踐中，外觀顏色的確定是一項重要內(nèi)容。戶內(nèi)產(chǎn)品，顏色主要由美觀程度來決定。但對于戶外產(chǎn)品，特別是暴露于陽光下的柜體(箱體)結(jié)構(gòu)形式，由于會吸收太陽熱輻射，為避免產(chǎn)品內(nèi)部過高溫升，顏色的選擇大受限制。類似于柜體電源(或服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)的散熱必須同時考慮機房空間布置、機房空調(diào)冷量，戶外產(chǎn)品的散熱也受到周圍建筑結(jié)構(gòu)和日照強度的影響。業(yè)界領(lǐng)先的熱設(shè)計軟件Icepak，可以指定待計算工況的發(fā)生時間、地理位置、陰晴天氣暨產(chǎn)品的擺放朝向，自動將太陽熱輻射代入計算流程，實現(xiàn)了在工業(yè)設(shè)計階段即可相對準確的把握整機熱流分布，進而為確定總體外觀提供可靠的參考。
二、常規(guī)無內(nèi)熱源戶外產(chǎn)品
如圖1固定在型鋼框架上的戶外鈑金箱體，內(nèi)部無熱源，寬600高800深160，重力方向為-Y，環(huán)境溫度20度。箱體表面狀態(tài)為噴涂白色，為便于區(qū)別計算，前蓋(圖中著色面)表面狀態(tài)取2種：噴涂白色和噴涂橘紅。在ICEPAK內(nèi)自建表面材料”噴涂橘紅”如圖2，依據(jù)行業(yè)規(guī)范輻射率取0.8，漫射分數(shù)取1，太陽直接熱輻射載荷和漫輻射熱載荷的吸收率均取0.74。噴涂白色表面材料的輻射率和漫射分數(shù)不變，太陽直接熱輻射載荷和漫輻射熱載荷的吸收率均取0.1。太陽輻射的設(shè)置如圖3，工況發(fā)生時間取8月1日早上7點，發(fā)生地為廣州(時區(qū)GMT +8，北緯23度，東經(jīng)112度)，X軸正向朝北(既前蓋朝正東)。晴天指數(shù)(sunshine fraction)取1。
展開 『分享』FLOMERICS IAE ThermaL電子產(chǎn)品熱設(shè)計集成分析環(huán)境(IAE)-59M
FLOMERICS IAE ThermaL
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ANSYS APDL熱分析--換熱器熱膨脹分析(附命令流)
1.項目背景
蒸汽發(fā)生器排污熱交換器充分利用余熱、完成熱量轉(zhuǎn)換的試驗裝置，求結(jié)構(gòu)完整性有著至關(guān)重要的意義，而高溫下軸向的熱膨脹是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一，因而計算器熱膨脹量至關(guān)重要。
2.項目目的
利用ANSYS軟件，建立蒸汽發(fā)生器排污換熱器梁單元三維模型，對其在設(shè)計溫度下的熱膨脹量進行計算，為后續(xù)驗證換熱器裝置的結(jié)構(gòu)完整性提供依據(jù)。
3.理論計算
熱膨脹量理論計算公式：
?L=α??T?L
其中：α為熱膨脹系數(shù)，△T為溫差，L為管道計算長度
在本實例中，溫差△T：管側(cè)為310℃；殼側(cè)為268℃
α：12e-6 mm/mm·℃；
L：管側(cè)為1500mm；殼側(cè)為800mm
計算得軸向熱膨脹量：
?L=310?12e-6?1500+268?12e-6?800=8.153mm
4.計算輸入
熱膨脹分析時，僅需要加溫度載荷，同時將框架底部固定約束即可。
展開 ansys18.2焊接過程分析瞬態(tài)熱分析熱應(yīng)力分析 ￥8.88
ansys18.2焊接過程分析
移動熱源通過插件實現(xiàn)
Ansys 案例研究 | 空氣冷卻式摩托車發(fā)動機分析
它通過空氣循環(huán)的方式將發(fā)動機產(chǎn)生的熱量進行散失。金屬散熱片的結(jié)構(gòu)設(shè)計增大了發(fā)動機的表面積，從而通過對流方式提升了散熱速率。本案例利用模擬技術(shù)比較了三種不同設(shè)計在散熱效率方面的差異。這有助于加深對瞬態(tài)熱分析、邊界條件(瞬態(tài)熱分析中的重要因素)以及瞬態(tài)熱分析如何幫助我們做出工程決策的理解。
目標：
增強對瞬態(tài)熱分析的理解
學習如何使用仿真來驅(qū)動工程決策
步驟：
設(shè)計(a)
1、創(chuàng)建一個瞬態(tài)熱分析系統(tǒng)。幾何體中將使用默認的結(jié)構(gòu)鋼。
2、導(dǎo)入幾何體。設(shè)計(a)的幾何體如圖1所示，由圓柱和若干水平鰭片組成。
圖1 設(shè)計(a)的幾何結(jié)構(gòu)
3、將幾何體網(wǎng)格化。使用“多區(qū)域”方法對鰭片進行網(wǎng)格化。分配全局網(wǎng)格尺寸為5毫米。
4、定義分析設(shè)置。定義兩步法，第一步用于將初始溫度施加至氣缸上，第二步則利用對流邊界條件對氣缸進行降溫。設(shè)計準則旨在找出50秒時的最高溫度，因此第二步的總模擬時間為51秒，而第一步的時間則為1s。
5、分配邊界條件。將圓柱體溫度設(shè)置為在0-1秒內(nèi)保持在120℃，并解除此邊界條件以允許溫度變化。第二步是變化。對發(fā)動機外表面(不包括氣缸的上下面)施加對流邊界條件。對流系數(shù)設(shè)為1000W/(㎡﹒°C)以表示強制空氣。環(huán)境溫度設(shè)定為22℃。邊界條件概述見圖2。關(guān)于外表面的選擇，值得注意的是，共享表面不能用于應(yīng)用對流邊界條件。更多信息請參閱附錄。
圖2 邊界條件示意圖
6、運行模擬程序并查看結(jié)果。時間51秒時的溫度分布圖如圖3(a)所示，而最大溫度歷史圖則如圖3(b)所示。可以看出，經(jīng)過50秒的冷卻后，最大溫度約為28℃。
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根據(jù)權(quán)威機構(gòu)統(tǒng)計，電子產(chǎn)品的失效有55% 是跟溫度相關(guān)的，因此熱可靠性分析對于電子產(chǎn)品來說至關(guān)重要。如何準確地獲取溫度是熱可靠性分析的前提，Ansys Icepak 的多物理場解決方案具有獨特的優(yōu)勢。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學習。
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展開 Ansys 熱分析
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ANSYS燈具散熱殼穩(wěn)態(tài)熱分析-主分析文件
在200℃及以上的熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
環(huán)境一：
設(shè)定環(huán)境溫度40℃，自然對流系數(shù)25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內(nèi)側(cè)面的所有外側(cè)面。
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計設(shè)為500W。熱對流只設(shè)置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
劃分網(wǎng)格，求解最高溫度。
初始溫度Initial temperature溫度設(shè)為22℃或者40℃結(jié)果最高溫度是130℃。
按照氣體強制對流設(shè)置參數(shù)80W/m^2*℃，結(jié)果最高溫度在75℃。
強制對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度54℃。
自然對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度76℃。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
結(jié)構(gòu)二：
散熱貼緊面厚度從1.5mm增長到3慢慢厚，得出的計算結(jié)果。
最高溫度143℃（溫度增長13℃）。
設(shè)置氣體強制對流系數(shù)80W/m^2*℃，最高溫度為85℃。
展開 基于ANSYS WORKBENCH的結(jié)構(gòu)熱耦合分析之摩擦生熱案例（附：源文件和視頻教程）
目前，ANSYS Workbench 中還不能直接完成所有的直接耦合場分析，但Workbench提供了添加命令流的方法，可以幫助用戶完成此類耦合分析項目，對于熟悉APDL語言的使用者而言，可以融合Workbench平臺和APDL的優(yōu)勢完成數(shù)值分析。
本篇文章講解，如何在ANSYS WORBENCH環(huán)境通過插入命令流的方式來改變單元類型以完成結(jié)構(gòu)熱耦合分析（以兩個2D矩形塊摩擦生熱為例來進行講解）
01
問題描述
在一個定塊上，有一個滑塊。在滑塊頂面上施加一垂直于表面指向定塊的10MPa的分布力系。現(xiàn)在滑塊在定塊表面上滑行3.75mm，欲求解因摩擦而產(chǎn)生的熱量，并計算滑塊和定塊內(nèi)部的溫度分布和應(yīng)力分布。
定塊的尺寸：寬5mm，高1.25mm，厚1mm
滑塊的尺寸：寬1.25mm，高1.5mm，厚1mm
02
問題分析
關(guān)鍵技術(shù)分析：
此問題屬于摩擦生熱，不能夠使用載荷傳遞法，而只能使用直接耦合法。這就是說，只能用一個耦合單元來計算摩擦生熱問題。
解決該問題的基本思路如下:
（1）使用瞬態(tài)結(jié)構(gòu)動力學分析系統(tǒng)
（2）在該系統(tǒng)中更改單元為PLANE223，它是一個耦合單元，可以完成多種耦合分析，這里使用其結(jié)構(gòu)-熱分析功能。
（3）定義兩個載荷步，第一步將動塊移動到指定位置，第二步保持最終位置，以獲得平衡解。
（4）在求解設(shè)置中，關(guān)閉結(jié)構(gòu)分析的慣性部分，而只做靜力學結(jié)構(gòu)分析，但是對于熱分析仍舊做瞬態(tài)熱分析。
（5）由于使用了瞬態(tài)動力學分析，結(jié)果中默認是沒有溫度可以直接從界面中得到的。需要自定義結(jié)果，提取溫度。
展開 Ansys Fluent熱分析專題培訓(xùn)
【培訓(xùn)講師】 上海安世亞太熱分析技術(shù)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年3月22日~3月24日
【培訓(xùn)費用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級】 中級
【培訓(xùn)地點】 上海安世亞太公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓（地鐵6/8/11號線東方體育中心站4號口出）
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業(yè)實際需求
—— 設(shè)立分級課程，循序漸進培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓(xùn)證書，豐富職業(yè)履歷
【培訓(xùn)日程】
第一天上午:
幾何建模功能介紹
幾何修復(fù)介紹
CFD仿真前常用功能介紹
SpaceClaim網(wǎng)格功能介紹
案例練習
第一天下午:
Fluent網(wǎng)格功能介紹
Fluent網(wǎng)格策略
Fluent全局/局部網(wǎng)格設(shè)置方法
案例練習
第二天上午:
Fluent物理模型介紹
求解器設(shè)置介紹
求解案例練習
第二天下午:
瞬態(tài)仿真設(shè)置介紹
參數(shù)化建模介紹
案例練習
第三天上午:
傳熱學基本原理與傳熱方式介紹
傳熱模型介紹
第三天下午:
湍流模型介紹
多相流介紹
案例練習
【報名方式】
關(guān)注上海安世亞太微信公眾號
回復(fù)【JS三月】即可報名
【小貼士】
本次課程有上機操作環(huán)節(jié)，我們會準備好電腦與軟件；若報名人數(shù)超額，則需部分學員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
關(guān)注“上海安世亞太”微信公眾號，掌握最新資訊。
展開 ANSYS workbench 芯片瞬態(tài)熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習芯片的三維模型處理
2、學習芯片瞬態(tài)熱分析步的建立
3、學習芯片瞬態(tài)熱分析的載荷施加
4、學習芯片瞬態(tài)熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片瞬態(tài)熱分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
