ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱的視頻教程
ABAQUS-茶壺的熱穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)分析
采用兩個(gè)分析步，第一個(gè)是穩(wěn)態(tài)分析，得出茶壺的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布；第二個(gè)分析步是瞬態(tài)分析步，時(shí)長(zhǎng)600s，茶壺在600s內(nèi)的冷卻情況，冷卻方式涉及熱傳導(dǎo)，對(duì)流，輻射，輸出溫度場(chǎng)分布和熱流量云圖。
￥10 20分鐘 132播放
查看
ABAQUS穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析—金屬散熱管的溫度場(chǎng)研究
ABAQUS穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析—金屬管散熱的溫度場(chǎng)研究 此課程對(duì)金屬管散熱模擬的整個(gè)過程進(jìn)行了講解，包括穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)設(shè)置及對(duì)比分析等，此案例屬于在熱傳導(dǎo)、散熱等方面的實(shí)用分析案例。
￥10 13分鐘 101播放
查看
ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱的實(shí)例教程
穩(wěn)態(tài)熱分析的能量平衡方程為（以矩陣的形式表示）
式中，[K]為熱傳導(dǎo)矩陣，包含導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)；{T}為節(jié)點(diǎn)溫度向量；{Q}為節(jié)點(diǎn)熱流率向量，包含熱生成。
穩(wěn)態(tài)傳熱用于分析穩(wěn)定的熱載荷對(duì)系統(tǒng)或部件的影響。通常在進(jìn)行瞬態(tài)熱分析之前，進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析用于確定初始溫度分布。穩(wěn)態(tài)熱分析可以通過有限元計(jì)算確定由于穩(wěn)定的熱載荷引起的溫度、熱梯度、熱流率、熱流密度等參數(shù)。
1.2.瞬態(tài)熱分析
瞬態(tài)傳熱過程是指一個(gè)系統(tǒng)的加熱或冷卻過程。在這個(gè)過程中，系統(tǒng)的溫度、熱流率、熱邊界條件以及系統(tǒng)內(nèi)能隨時(shí)間都有明顯的變化。根據(jù)能量守恒定律，瞬態(tài)熱平衡方程可以表達(dá)為（以矩陣的形式表示）
式中，[K]為熱傳導(dǎo)矩陣，包含導(dǎo)熱系數(shù)、對(duì)流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)；{T}為節(jié)點(diǎn)溫度向量；{C}為比熱矩陣，考慮系統(tǒng)內(nèi)能的增加；{dT/dt}為節(jié)點(diǎn)溫度向量對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)；{Q}為節(jié)點(diǎn)熱流率向量，包含熱生成。
瞬態(tài)傳熱用于計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)及其他熱參數(shù)。在工程上一般用瞬態(tài)熱分析計(jì)算溫度場(chǎng)，并將之作為熱載荷進(jìn)行應(yīng)力分析。其基本步驟與穩(wěn)態(tài)熱分析類似。主要的區(qū)別在于瞬態(tài)熱分析中的載荷是隨時(shí)間變化的。為了表達(dá)隨時(shí)間變化的載荷，首先必須將載荷~時(shí)間曲線分為載荷步。載荷~時(shí)間曲線中的每一個(gè)拐點(diǎn)為一個(gè)載荷步。對(duì)于每一個(gè)載荷步，必須定義載荷值及時(shí)間值，同時(shí)必須選擇載荷步為漸變或階躍。
2.單軸直桿穩(wěn)態(tài)熱分析
2.1.問題描述
如圖所示的單軸直桿傳熱模型（不考慮輻射和對(duì)流換熱），熱流率Q=1W從溫度T(0)端流入，流過長(zhǎng)度L=400mm，橫截面積A=10×10mm2的直桿，從溫度T(L)=20°C端流出，假設(shè)材料為鋁合金，導(dǎo)熱系數(shù)k=100W/(m°C)，計(jì)算直桿的軸向溫度分布。
展開 一、模型搭建
新建→模型向?qū)Аx擇三維； 選擇物理場(chǎng)：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預(yù)置研究→穩(wěn)態(tài)→完成；
導(dǎo)入相應(yīng)的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導(dǎo)入：頂部工具欄：導(dǎo)入，選中幾何 1→選擇單位→導(dǎo)入，最后形成聯(lián)合體→全部構(gòu)建；
可在右側(cè)框內(nèi)搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個(gè)域，然后材料屬性目錄下會(huì)出現(xiàn)做該仿真必要的參數(shù)，輸入?yún)?shù)即可；材料分配及屬性如下。
第一種材料：
第二種材料：
第三種材料：
二、施加載荷
點(diǎn)擊初始值 1：溫度默認(rèn)單位 K，可修改為℃； 熱絕緣 1：默認(rèn)選擇所有邊界； 右鍵“固體傳熱”，添加溫度，邊界選擇輸入載荷的區(qū)域；
左側(cè)溫度
右側(cè)溫度
上下兩側(cè)熱絕緣
三、穩(wěn)態(tài)計(jì)算
點(diǎn)擊“研究”開始計(jì)算，仿真完成后，結(jié)果下面自動(dòng)出現(xiàn)“溫度”；點(diǎn)擊溫度→體，出現(xiàn)仿真結(jié)果圖；可通過派生值→全局計(jì)算，計(jì)算自己所需要的值。
四、瞬態(tài)計(jì)算
右側(cè)任務(wù)欄：預(yù)置研究→瞬態(tài)； 研究 2 →步驟 1：研究設(shè)定； 時(shí)間單位：可設(shè)置為 s；時(shí)間：設(shè)置仿真時(shí)間范圍及步長(zhǎng)；
仿真完成后，結(jié)果下面自動(dòng)出現(xiàn) “溫度”； 點(diǎn)擊溫度→表面。出現(xiàn)仿真結(jié)果圖?？煽吹綔厣兓?em>穩(wěn)態(tài)保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會(huì)在仿真圖下方出現(xiàn)“表格 2”，自動(dòng)將時(shí)間和溫度的對(duì)應(yīng)變化列出來；
中間區(qū)域隨時(shí)間溫升情況
有問題聯(lián)系：
展開 序號(hào)
符號(hào)
示意
Card image
示意
數(shù)值
單位
1
E
Young’s modulus
MAT1
楊氏模量
210000
MPa
2
NU
Poisson’s ratio
泊松比
0.3
/
3
RHO
Material density
密度
7.85*10^-9
t/mm^3
4
A
Thermal expansion coefficient
線膨脹系數(shù)
1*10^-5
/℃
5
K
Thermal conductivity
MAT4
導(dǎo)熱系數(shù)
73
mW/(mm·℃)
6
H
Heat transfer coefficient
傳熱系數(shù)
0.040
mW/(mm^2·℃)
展開 利用穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析方法研究這些芯片所產(chǎn)生的熱量。
2 分析過程
2.1創(chuàng)建分析系統(tǒng)
建立一個(gè)與穩(wěn)態(tài)分析相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)熱分析。啟動(dòng)ANSYS Workbench，從工具箱中，將一個(gè)穩(wěn)態(tài)熱系統(tǒng)分析拖到項(xiàng)目示意圖上。隨后將瞬態(tài)熱系統(tǒng)分析拖動(dòng)到穩(wěn)態(tài)熱系統(tǒng)分析處，使單元格2、3、4和6以紅色突出顯示。
釋放鼠標(biāo)按鈕，完成穩(wěn)態(tài)分析與瞬態(tài)分析的關(guān)聯(lián)。
2.2 導(dǎo)入幾何模型
在穩(wěn)態(tài)熱分析示意圖中，右擊幾何Geometry，選擇Import Geometry。
2.3 網(wǎng)格劃分
設(shè)置特定的網(wǎng)格方法控制和網(wǎng)格大小來控制和確保良好的網(wǎng)格質(zhì)量。
2.3.1 網(wǎng)格方法：
a．在目錄樹右擊Mesh選擇Insert> Method
b．在工具欄選中Edit> Select All來選擇全部實(shí)體
c．在明細(xì)欄，把Method設(shè)置成Hex Dominant,Free Face Mesh TypeAll Quad.
2.3.2 元件的網(wǎng)格劃分：
a．在目錄樹右擊Mesh選擇Insert> Sizing
b．首先用Body selection工具欄按鈕，然后按住Ctrl按鈕，單擊15個(gè)單獨(dú)的Body，選擇除board之外的所有Body。完成選擇主體后，單擊Details視圖中的Apply按鈕。
c．將Element Size從默認(rèn)值更改為0.0009 m
2.3.3 板的網(wǎng)格劃分
a.在目錄樹右擊Mesh選擇Insert> Sizing
b.單獨(dú)選中板實(shí)體將Element Size從默認(rèn)值更改為0.002m.
2.4 加載芯片的熱載荷
板上不斷通電的芯片產(chǎn)生的內(nèi)熱載荷為5e7 W/m3。
用Body選擇的工具欄按鈕，單擊選擇如下所示的芯片。
展開 ansys18.2焊接過程分析
移動(dòng)熱源通過插件實(shí)現(xiàn)
ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱ansys瞬態(tài)熱和穩(wěn)態(tài)熱ansys穩(wěn)態(tài)熱ansys 穩(wěn)態(tài)熱ansys熱穩(wěn)態(tài)ansys熱穩(wěn)態(tài)時(shí)間 熱仿真熱工程Ansys有限元與力學(xué)測(cè)控與儀器 ansys瞬態(tài)熱與穩(wěn)態(tài)熱ansys 穩(wěn)態(tài)熱 瞬態(tài)熱ansys穩(wěn)態(tài)熱瞬態(tài)熱ansys 穩(wěn)態(tài)熱和瞬態(tài)熱穩(wěn)態(tài)熱和瞬態(tài)熱瞬態(tài)熱和穩(wěn)態(tài)熱區(qū)別
ansys穩(wěn)態(tài)熱與瞬態(tài)熱的最新內(nèi)容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
考慮熱源的瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器4小時(shí)前
關(guān)鍵詞：熱源，瞬態(tài)，熱傳導(dǎo)，有限元求解器，三角形單元，自研
在《瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器開發(fā)》一文中，我們介紹了自研的二維瞬態(tài)熱傳導(dǎo)求解器。
當(dāng)時(shí)那個(gè)控制方程沒有考慮熱源，邊界條件中只涉及溫度、熱流、對(duì)流。然而在很多問題中，熱源才是最關(guān)鍵的邊界條件，比如電發(fā)熱、化學(xué)反應(yīng)生熱。
熱源的處理
熱源是體熱，相對(duì)應(yīng)的熱流是面熱。兩者處理方式類似，都是根據(jù)單位熱功率值和幾何尺寸計(jì)算熱功率，然后加到控制方程矩陣的右側(cè)
從智能手機(jī)的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)在不同溫度場(chǎng)景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)——熱仿真系列專題已上線，將重點(diǎn)介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實(shí)際應(yīng)用
<h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color: rgb(255, 192, 0);">概述</strong></h2><p>在本例中，我們將對(duì)茶壺進(jìn)行熱分析，展示鋼材料和瓷材料在穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)分析中的溫度分布情況。</p><h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲(chǔ)存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列，并隨太陽光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中，將一個(gè)簡(jiǎn)單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達(dá)板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對(duì)流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標(biāo)
觀察由于一個(gè)發(fā)熱物體的輻射作用，太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
ansys apdl 熱和電磁場(chǎng)分析案例1個(gè)月前
1.三維電磁感應(yīng)加熱（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）3.二維靜態(tài)磁場(chǎng)分析（附帶完整計(jì)算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應(yīng)加熱---感應(yīng)加熱的激勵(lì)源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)3D打印頭三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)穩(wěn)態(tài)熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)穩(wěn)態(tài)熱分析的邊界條件的施加
4、學(xué)習(xí)穩(wěn)態(tài)熱分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench
演示了對(duì)筆記本電腦進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析的流程。其中涵蓋了對(duì)流、溫度相關(guān)導(dǎo)熱系數(shù)、接觸熱導(dǎo)以及內(nèi)部熱源的使用方法。
瞬態(tài)熱傳導(dǎo)有限元求解器開發(fā)2個(gè)月前
關(guān)鍵詞：瞬態(tài)，熱傳導(dǎo)，有限元求解器，三角形單元
熱傳遞有三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。就熱傳導(dǎo)問題而言，無論是結(jié)構(gòu)力學(xué)還是流體力學(xué)都會(huì)涉及，兩邊都沒拿它當(dāng)外人。
前面的文章提到過，結(jié)構(gòu)力學(xué)的有限元發(fā)展地非常成熟，大部分的剛度矩陣在文獻(xiàn)里面都推導(dǎo)好了。而流體力學(xué)的很多單元類型的有限元方程，可能需要自行推導(dǎo)完成。在熱傳導(dǎo)問題中，我采用加權(quán)余量法進(jìn)行處理，推導(dǎo)出了符合結(jié)構(gòu)力學(xué)有限元文獻(xiàn)中給出的剛度矩陣
