ansys設(shè)置物體的溫度的案例
Mechanical驅(qū)動電機溫度分析 附ANSYS EM如何設(shè)置多核計算下載
Mechanical驅(qū)動電機溫度分析
●溫升是電機關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，影響電機可靠性，壽命等
●需要清楚利用WB分析電機溫度時相關(guān)設(shè)置及技巧等
●主要注意以下幾方面：
◆電機損耗處理，損耗計算的準(zhǔn)確性，它直接影響最終結(jié)果
◆網(wǎng)格處理，網(wǎng)格的處理往往影響結(jié)果的可靠性
◆約束條件設(shè)定影響著結(jié)果的走向
◆求解，包括穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)，根據(jù)需要選擇
◆后處理，結(jié)果查看、判斷、分析很重要
1.Maxwell電機損耗計算處理
●電機的損耗包括銅耗、鐵耗、機械損耗、其它損耗，可能還會有風(fēng)阻損耗
●而ANSYS Maxwell軟件中計算電機損耗主要是銅耗與鐵耗，它們也是電機的主要損耗，占了大部分，其次磁鋼損耗也是計算之一，它也會影響電機的溫升，因此我們得掌握此三種損耗計算準(zhǔn)確性的處理技巧
●因為電機的機械損耗及額外損耗無法計算，所以我們利用WB進行電機溫度計算往往需要修正
1.1 電機鐵芯損耗
鐵損耗的計算得清楚ANSYS Maxwell其計算原理，然后清楚軟件的處理
●盡量把各頻率下BP曲線輸入，越全越準(zhǔn)確
●材料組成還是疊壓系數(shù)盡可能接近實際情況
●積累經(jīng)驗，盡量通過系數(shù)輸入非BP曲線，可間接考慮工藝影響
●BP曲線輸入
1.2 電機銅損耗
銅損耗（一般電機使用銅材料為繞組）的計算得清楚ANSYSMaxwell所使用的計算原理，準(zhǔn)確說應(yīng)該是歐姆損耗，然后清楚軟件的處理
●繞組建模其截面積和實際一致
1.3 電機磁鋼渦流損耗
一般情況磁鋼渦流損耗占比不高，如果電機電磁方案及工藝處理不得當(dāng)，它還會影響挺大的，我們還是盡可能考慮進去，清楚Maxwell使用的渦流損耗原理，并且掌握軟件的設(shè)置
展開 溫度在物體表面是如何分布的？ | 操作視頻
熱分析中主要的未知量是溫度，這是一個標(biāo)量，所以在有限元網(wǎng)格類型中，只需要考慮一個自由度即可。
在熱傳遞中有3種機理：傳導(dǎo)、對流和輻射，軟件中有對應(yīng)的設(shè)置，所以可以在軟件中設(shè)置主要的熱傳遞方式以及對應(yīng)參數(shù)。
熱分析中，主要有穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)分析，穩(wěn)態(tài)分析是指經(jīng)過足夠長時間，熱流達到平衡且溫度穩(wěn)定的的情況；瞬態(tài)分析支持階梯熱載荷、變化熱載荷、恒溫器控制的熱載荷等幾種情況，本期先看穩(wěn)定分析。詳細操作和功能說明，點擊下方視頻文件查看。
用SOLIDWORKS分析溫度分布情況
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借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 產(chǎn)品探索
今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
聯(lián)系我們，查看SOLIDWORKS 熱力分析的詳細操作。
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借助SOLIDWORKS瞬態(tài)熱力分析，模擬物體表面溫度變化 | 操作視頻
溫度在物體表面是如何分布的？| 操作視頻，今天探討一下瞬態(tài)熱力分析，瞬態(tài)熱力分析可以分析溫度隨時間的變化情況，也就是模型的熱力狀態(tài)與時間的函數(shù)關(guān)系。例如，熱水瓶設(shè)計師知道里面的流體溫度最終將與室溫相等（穩(wěn)態(tài)），但設(shè)計師感興趣的是找出流體的溫度與時間的函數(shù)關(guān)系。
瞬態(tài)熱力分析和穩(wěn)態(tài)熱力分析的分析條件指定基本相同，也就是需要指定材料屬性的熱導(dǎo)率、密度和比熱等。除此之外，瞬態(tài)熱力分析還需要切換分析類型、指定初始溫度、求解時間和時間增量等。
分析完畢后，通過溫度結(jié)果可以查看各個梯段的溫度情況，并可以通過探測獲取溫度變化的曲線等。
其他關(guān)于“用SOLIDWORKS分析溫度變化情況”的詳細介紹詳見如下視頻：
詳細操作過程請查看以下視頻
用SOLIDWORKS分析溫度變化情況
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展開 
Ansys Zemax | 如何導(dǎo)入CAD物體
STL格式的CAD物體需要使用物體類型“CAD零件：STL (CAD Part: STL)”進行導(dǎo)入。后綴名為 .stl的文件必須保存在Zemax根目錄下的objects文件夾中的CAD Files文件夾下。
當(dāng)導(dǎo)入完成后，您可以像設(shè)置其他物體位置那樣來設(shè)置CAD物體的位置。
如下圖所示，我們可以用STL格式精準(zhǔn)地模擬由多個平面構(gòu)成的棱鏡，但對于球體來說，STL格式只能近似地模擬。
球面是由三角形網(wǎng)格模擬形成的：
在本例中，屏幕上顯示的小平面就是實際從STL物體文件中生成的，并且光線會直接與這些小平面接觸。
IGES 格式
IGES (The Initial Graphics Exchange Specification) 是美國的國標(biāo)格式，建立這一格式的初衷是在不同CAD軟件之間實現(xiàn)便利的數(shù)據(jù)傳輸。
IGES物體需要保存在Zemax根目錄下的objects文件夾中的CAD Files文件夾下，并且需要使用物體類型“CAD零件：STEP/IGES/SAT (CAD Part: STEP/IGES/SAT)”進行導(dǎo)入。
下圖所示物體是由SoildWorks軟件導(dǎo)出的IGES格式模型：
現(xiàn)在，Solidworks輸出這個物體的格式是任意的，很可能是NURBS格式(請參閱參考資料3)，在屏幕中物體是通過小平面來顯示的，而實際的IGES物體的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜：
需要注意的是，OpticStudio使用這些小平面只有一個原因：僅用于在屏幕上繪制物體。IGES格式的物體在內(nèi)部計算時仍會采用光滑且精確的物體模型，而不是采用像STL物體那樣的小平面。
展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
最后，將對背面三角形應(yīng)用面組編號2：
完成每個面的表面組序號設(shè)置后保存文本文件并重新加載該POB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個表面分組：
這樣一來，我們可以單獨對Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當(dāng)選擇其他表面分組時（例如序號1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項
在使用多邊形物體時有以下幾點需要特別注意：
當(dāng)使用POB文件表示空間幾何體時，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數(shù)據(jù)“是實體？(Is Volume ?)”來定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時，頂點的定義順序不能交叉。交叉會導(dǎo)致光線追跡產(chǎn)生錯誤。
多邊形物體中沒有三角形/矩形表面的數(shù)量上限。它是由計算機內(nèi)存的容量決定。其中每個三角形表面大約需要100比特的存儲空間。然而OpticStudio通常會在同一時間保多個透鏡數(shù)據(jù)的副本，因此OpticStudio存儲一個三角形表面的實際空間約為500比特。
在OpticStudio中內(nèi)置有一個示例宏程序可以用來生成不同類型的多邊形物體，且無需定義每個頂點。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數(shù)、多邊形物體的長度以及長度的分段數(shù)量。
展開 Ansys Zemax | 如何創(chuàng)建復(fù)雜的非序列物體
由于這個物體是完全參數(shù)化的，因此我們可以輸入任意的彎曲半徑值，并且物體會隨著參數(shù)改變而動態(tài)重建。
探測器上顯示出的多個橢圓光斑是由于光線在光管中發(fā)生了不同次數(shù)的全內(nèi)反射導(dǎo)致的，我們可以從下圖中清晰的看到全反射現(xiàn)象：
查閱用戶手冊中的非序列物體列表可以發(fā)現(xiàn)，所有物體中并沒有符合我們想要的物體形狀，然而我們可以通過組合矩形體 (Rectangular Volume Object) 和矩形Torus體 (Rectangular Torus Volume Object) 來創(chuàng)建。
讓我們從頭開始，一步步創(chuàng)建這個導(dǎo)光管。
打開OpticStudio，點擊設(shè)置 (Setup) 選項卡中的非序列模式 (Non-Sequential) 新建一個非序列文件。打開系統(tǒng)選項 (System Explorer) 中的單位 (Units)，設(shè)置透鏡單位 (Lens Units) 為毫米、分析單位 (Analysis Unit) 為瓦特每平方厘米 (Watts per cm2）。在波長 (Wavelengths) 中定義系統(tǒng)波長為0.55μm。最后在系統(tǒng)選項中的非序列模式 (Non-sequential) 中設(shè)置最大嵌套/接觸物體數(shù)目 (Maximum Nested/Touching Objects) 為5。該選項定義了物體嵌套、交叉、連接的數(shù)量上限。不要將該數(shù)值設(shè)為超過所需物體的數(shù)量，否則它將占用更多的內(nèi)存卻不會帶來額外的好處。
創(chuàng)建導(dǎo)光管主體
在非序列元件編輯器中，插入一個空物體（物體1）以及一個矩形體（物體2），如下所示。
展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中創(chuàng)建多邊形物體
最后，將對背面三角形應(yīng)用面組編號2：
完成每個面的表面組序號設(shè)置后保存文本文件并重新加載該POB物體。我們可以看到表面下拉菜單中包含了三個表面分組：
這樣一來，我們可以單獨對Side Face分組的表面（POB文件中表面分組序號為0的表面）定義任意表面屬性。同樣的，當(dāng)選擇其他表面分組時（例如序號1，前表面），我們可以定義不同的表面屬性。
我們可以通過物體編輯器查看所選表面分組中包含的表面。其中選中的表面將高亮顯示為橙色：
注意事項
在使用多邊形物體時有以下幾點需要特別注意：
當(dāng)使用POB文件表示空間幾何體時，確保POB文件中定義的矩形/三角形表面閉合為一個封閉的體積（也可以使用多邊形物體在非序列編輯器中的額外數(shù)據(jù)“是實體？(Is Volume ?)”來定義封閉的空間幾何體）。
在定義矩形時，頂點的定義順序不能交叉。交叉會導(dǎo)致光線追跡產(chǎn)生錯誤。
多邊形物體中沒有三角形/矩形表面的數(shù)量上限。它是由計算機內(nèi)存的容量決定。其中每個三角形表面大約需要100比特的存儲空間。然而OpticStudio通常會在同一時間保多個透鏡數(shù)據(jù)的副本，因此OpticStudio存儲一個三角形表面的實際空間約為500比特。
在OpticStudio中內(nèi)置有一個示例宏程序可以用來生成不同類型的多邊形物體，且無需定義每個頂點。該宏程序名稱為Polygon.ZPL，它保存在Zemax根目錄下的Macros文件夾中。在使用時，宏程序需要用戶輸入物體的表面半徑（表面不一定為圓形）、表面的邊數(shù)、多邊形物體的長度以及長度的分段數(shù)量。
小結(jié)
在OpticStudio中使用多邊形物體是一種非常靈活的創(chuàng)建用戶自定義物體的方法。通過簡單的ASCII文本文件，您可以定義任意由頂點連成的三角形或矩形所組成的空間幾何體。
展開 在 ANSYS/Ls-dyna 中實現(xiàn)物體按指定軌跡運動
比如定義物體沿x 方向的位移，只需
將RBUX 改為UX 即可。其他的依此類推。
5、 其他
在 lsdyna 中位移條件是當(dāng)作載荷來處理的。對于施加其他載荷，比如轉(zhuǎn)動、速度、加速度、力和轉(zhuǎn)矩等也可以用類似的辦法添加，對于剛體也是用同樣的方法處理。順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實現(xiàn)物體按指定軌跡運動，不過在 abaqus/explicit 中位移條件是當(dāng)邊界條件處理的。
之后陸續(xù)更一些 ansys相關(guān)的帖子
汽車線束生產(chǎn)中套管熱縮溫度的設(shè)置及設(shè)備選型
一、熱縮溫度及時間的設(shè)置：
查詢原材料的耐溫特性及相關(guān)老化測試要求
熱縮管：
導(dǎo)線：日標(biāo)低壓導(dǎo)線為例
原則：溫度大于熱縮管完全收縮溫度且滿足導(dǎo)線的耐熱要求，通常比材料額定溫度高一個等級；熱縮時間可根據(jù)實際熱縮外觀（溢膠狀態(tài)）定義。
二、熱縮設(shè)備的選型及應(yīng)用
汽車線束加熱設(shè)備主要使用的有以下4種：熱風(fēng)
q機、半自動熱縮管加熱機、履帶式自動熱縮管加熱機、雙工位端子線熱縮管加熱機。目前，在合資的線束企業(yè)和國內(nèi)部分線束生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)全部使用以上4種加熱機。筆者根據(jù)線束實際生產(chǎn)中使用的熱縮機進行分析和介紹，以便大家對線束生產(chǎn)中加熱機有所了解。
1熱風(fēng)q機
熱風(fēng)q機是廣泛使用的一種小型加熱機。熱風(fēng)q機質(zhì)量輕、攜帶方便，一只手就能拿動，不需輔助設(shè)備，加工不受生產(chǎn)場地的限制，適合各種條件的線束生產(chǎn)廠家使用。熱風(fēng)q機如圖1所示。熱風(fēng)q機操作主要由一個簡單的組合開關(guān)來控制，一般分為3個檔：OFF（開關(guān)）、LOW（低檔）、HIGH（高檔）。使用時將熱風(fēng)q機接通電源，首先將OFF撥動到LOW，熱風(fēng)q機開始低溫加熱，只要將熱風(fēng)q機q口對準(zhǔn)需要熱縮的部位就能加熱熱縮管。如果熱縮管直徑比較大而且比較長，可以將熱風(fēng)q機開關(guān)由LOW撥動到HIGH，加速熱縮的時間和效率。另外，針對直徑較大或者較長的熱縮管熱縮時，使用時可以直接將熱風(fēng)q機開關(guān)從OFF撥動到HIGH，一定要注意加熱時間和溫度。雖然市面上熱風(fēng)q機生產(chǎn)廠家比較多，顏色和樣式也有所不同，但主要的工作原理和功能都一樣，是一種便攜式加熱設(shè)備。
以下是使用熱風(fēng)q機加熱熱縮管的主要特點。
展開 ANSA中隨溫度變化的材料屬性設(shè)置方法
在ANSA的ABAQUS接口中，對于隨溫度變化的材料屬性可以通過數(shù)據(jù)表D. TABLE來實現(xiàn)。默認的數(shù)據(jù)表是兩行兩列的，添加行很簡單，把光標(biāo)移到末尾格子里回車就可以了。對于大部分材料屬性，只需要兩列數(shù)據(jù)就好了，第一列是材料屬性，第二列是對應(yīng)溫度。也有的時候會遇到要三列數(shù)據(jù)表的，比如隨溫度變化的彈性模量和泊松比。添加列的方法如圖片所示，在數(shù)據(jù)表中任意格子處單擊右鍵，點擊Insert Column，可以在所在列前方或者后方添加。圖2是隨溫度變化的彈性模量和泊松比的設(shè)置。
下圖是Abaqus中隨溫度變化的彈性模量與泊松比的定義。
Ansa中定義隨溫度變化的材料屬性通過TABLEM實現(xiàn)。下圖紅框中選擇YES，在其后的材料屬性框中點擊Ctrl+?，打開TABLEM。
點擊New，定義需要的表格類型
在下圖紅框處輸入所定義材料屬性的數(shù)值和對應(yīng)溫度。第一列為材料屬性，第二列為溫度值。
其它隨溫度變化的材料屬性設(shè)置方法與上邊相同。
ANSA中隨溫度變化的材料屬性設(shè)置方法.pdf
展開 
?ANSYS、Ls-dyna小球摩擦考慮溫度劣化熱力耦合 ￥50
ANSYS中可采用熱力耦合算法來綜合考慮溫度及荷載對材料的損失演化規(guī)律。對于顯式動力分析中，可通過CONTROL_THERMAL_NONLINEAR、CONTROL_THERMAL_SOLVER、CONTROL_THERMAL_TIMESTEP來調(diào)用熱分析步，同時在材料中需要額外定義考慮溫度劣化的材料本構(gòu)。
基于此，建立了小球摩擦生熱案例，在該模型中考慮了溫度劣化及材料摩擦痕跡，隨著循環(huán)摩擦次數(shù)的增加，溫度總體呈現(xiàn)出上升趨勢。
基于ANSYS-Maxwell-Fluent-CFX的變壓器溫度分析
其優(yōu)勢如下：
2.1功率添加方便，在workbench平臺下計算Maxwell的功率損耗，直接拖拽Maxwell的結(jié)果到fluent的設(shè)置中，就可以得到各個零件的功率損耗，而且，其功率損耗在單個零件的分布是按照Maxwell的計算結(jié)果分布的，可以實現(xiàn)不同位置功率密度不同
workbench平臺的功率-溫升分析流程
2.2 網(wǎng)格劃分效果好，使用Fluent mesh可以很好的劃分六面體網(wǎng)格，之前的流體網(wǎng)格界面操作繁瑣，現(xiàn)在采用目錄樹的方式，使用方便，簡單設(shè)置，或者默認效果就可以得到比較好的網(wǎng)格效果
fluent mesh的網(wǎng)格劃分結(jié)果
Fluent mesh的工作流程
網(wǎng)格劃分結(jié)果
網(wǎng)格劃分統(tǒng)計數(shù)量
3.3計算收斂快，經(jīng)過設(shè)置之后可以較少的步數(shù)實現(xiàn)收斂，如下圖所示，該模型在30步之后就可以達到穩(wěn)定的溫度分布，當(dāng)然其結(jié)果得益于網(wǎng)格的效果好為基礎(chǔ)
溫度收斂曲線
3.4結(jié)果查看方便，可以在Fluent的統(tǒng)一界面中方便的查看結(jié)果，且顯示效果比較完美
fluent溫升結(jié)果
當(dāng)然有自己的缺點，個人覺得其最大缺點就是所有零件需要命名，并且在設(shè)置當(dāng)中其物體的表面不易選擇，名字排序混亂， 找不到其所需要設(shè)置的名字后續(xù)設(shè)置交界面的時候非常麻煩。當(dāng)零件數(shù)量只有十幾個以下的時候推薦采用fluent。
另外ansys中的iceapk軟件就是基于fluent的另一個軟件，后臺計算相同，前處理主要適用于箱體及線路板一類的溫升仿真分析，可以根據(jù)需要選擇方便的元器件
3. CFX計算溫升
使用ANSYS CFX進行溫升分析，CFX是另一個強大的流體動力學(xué)仿真軟件，特別適用于處理復(fù)雜流動和傳熱問題。
展開 用ansys求主軸的溫度
最近在做主軸的熱分析
但是一直搞不清楚邊界條件的設(shè)置，我準(zhǔn)備用穩(wěn)態(tài)分析，發(fā)熱主要兩部分，一個電機傳熱，一個是軸承和油膜之間摩擦發(fā)熱
查了些相關(guān)文獻，但是還是一頭霧水，
現(xiàn)已知主軸導(dǎo)熱系數(shù)，電機功率及轉(zhuǎn)數(shù)，油的導(dǎo)熱系數(shù)，不知道還需哪些參數(shù)，然后怎么加載呢？:-|
Ansys Lumerical | 光纖布拉格光柵溫度傳感器的仿真模擬
步驟2:EME-計算光柵的溫度相關(guān)透射/反射響應(yīng)
我們分析了光柵在多個周期內(nèi)的透射/反射值，模擬區(qū)域中只包括光柵的單個周期，但通過使用“周期性”和“波長掃描”特征可以獲得長光柵的寬帶響應(yīng)。然后，我們掃描溫度，并將傳輸/反射響應(yīng)導(dǎo)出為S參數(shù)，S參數(shù)可用于隨后的電路模擬。
布拉格波長與溫度的關(guān)系如圖顯示，相對于室溫下的值，其在1.000攝氏度時偏移15.6納米。
還可以得到光柵在給定溫度范圍內(nèi)的靈敏度。靈敏度定義如下：
考慮到參考文獻中缺乏有關(guān)材料的信息，模擬的靈敏度（9.4 pm/℃）與公布的結(jié)果(7.2 pm/℃)存在差異。這種差異可能主要來自材料參數(shù)的差異，而參考文獻中并未完全提供這些參數(shù)。
該腳本還提取與溫度相關(guān)的S參數(shù)，并將其保存為S參數(shù)文件格式（fbg_S_param_T.dat），以便在下一步進行 interconnect 電路模擬。
步驟3：INTERCONNECT-光子電路模擬
使用光學(xué)時間調(diào)制 S 參數(shù)元件將與溫度相關(guān)的S參數(shù)導(dǎo)入 INTERCONNECT，用于模擬 FBG 溫度傳感器。我們掃描溫度并測量傳感器在不同溫度下的反射光譜。當(dāng)需要附加 PIC 元件對 FBG 的整體性能的影響時，該電路模型仿真是有用的。
FBG 溫度的電路模擬需要三個要素：
1、光網(wǎng)絡(luò)分析儀（ONA），既可作為光源又可作為檢測器。
2、代表 FBG 溫度傳感器的光學(xué)時變 S 參數(shù)元件。
3、用作溫度控制器并連接到 FBG 溫度傳感器元件的直流電源。
下圖為電路仿真的原理圖設(shè)計。按下運行按鈕，模擬將計算溫度傳感器在25°C室溫下的反射光譜。
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