溫度場仿真分析
關注創建者：王耀旭 創建時間：2016-12-07
溫度場仿真分析的視頻教程
增材仿真:apdl+熱力耦合+生死單元+溫度場+應力場
運用ANSYS二次開發 APDL語言編輯出參數化程序來建立模型、控制和劃分網格、 定義材料參數、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元分析全部過程。在模擬成型過程中，通過改變溫度載荷的位置來仿真掃描移動，利用生死單元循環算法技術控制單元“生死”的激活來模擬材料的堆積增加，通過控制單元激活的時間間隔控制成型速度
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增材仿真+生死單元+ansys apdl+熱力耦合+溫度場+應力場
介紹：運用ANSYS二次開發 APDL語言編輯出參數化程序來建立模型、控制和劃分網格、 定義材料參數、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元分析全部過程。在模擬成型過程中，通過改變溫度載荷的位置來模擬噴嘴的掃描移動，利用生死單元循環算法技術控制單元“生死”的激活來模擬材料的堆積增加，通過控制單元激活的時間間隔控制成型速度
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ABAQUS攪拌摩擦焊溫度場塑性流動場仿真（ALE歐拉邊界設置）
視頻有聲帶講解1、ABAQUS模擬攪拌摩擦焊溫度場，塑性流動場，應力應變等 2、采用ALE自適用網格，修改關鍵字設置歐拉流入流出面(*Surface, type=ELEMENT, name=outflow, REGION TYPE=EULERIAN) 3、歐拉邊界條件設置，ALE自適用網格參數設置。 4、視頻二解決焊接過程中，流入端口上邊角網格變形問題。
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溫度場仿真分析的實例教程
exh_manifold.zip
某型排氣歧管溫度場仿真分析.pdf
某型排氣歧管溫度場仿真分析
1、分析目的
排氣歧管通常由鑄鐵或雙壁面焊接金屬制造而成。采用鑄造工藝的排氣歧管目前已廣泛應用于汽油機或柴油機。排氣歧管應當有足夠的剛度以滿足在發動機開發過程中所需的主要設計目標，比如動力性能，燃油經濟性和排放。為了實現催化劑快速和高效啟動反應，廢氣溫度應該進一步提升以確保催化劑更高的轉化效率，而排氣歧管也將承受更高的熱負荷。因此針對某排氣歧管應用simsolid軟件對其執行了溫度場仿真分析。
2、模型說明
選擇鐵素體球墨鑄鐵作為排氣歧管和增壓器渦殼材料，其材料屬性高度依賴于環境溫度。彈性模量和導熱系數隨溫度的變化見圖1和圖2。排氣歧管幾何模型如圖3所示。
圖1 材料變溫下的彈性模量 圖2 材料變溫下的導熱系數
圖3 排氣歧管幾何模型
3、溫度場分析
排氣歧管溫度場分布是進行結構分析最為重要的邊界條件。3D CFD計算結果傳遞局部換熱系數和近壁面氣體溫度，然后在一個工作循環周期內進行平均處理，即得到時間平均的換熱系數和近壁面氣體溫度。除了排氣歧管內壁面的對流換熱外，排氣歧管外壁面的對流換熱和熱輻射對傳熱分析也至關重要。時間平均的換熱系數和近壁面氣體溫度一般會隨發動機實際工況而產生變化。在Simsolid軟件中定義排氣歧管內外壁面的換熱系數和溫度，定義過程非常簡易，如圖4和圖5所示。
展開 帖一個某混凝土拱壩工程施工期及運行期溫度場仿真分析數據流，供大家參考。
附件中有兩個文件：CA1*為計算數據流，DAQI.FUC為大氣年變化的周期函數.
計算簡介:
1.施工期共分37層,每層1.5米
2.施工期及壩體建成后一個月的時間步長按天考慮,隨后32個月時間步長按月計.
3.計算中多年平均氣溫作為巖體初始溫度場,各層砼澆筑溫度作為其激活時的初始溫度;
4.巖體邊界按絕熱邊界條件(第一類邊界條件);大氣與壩面按對流邊界條件（第一類邊界條件）施加;按分段線性插值函數計水化熱。
附件地址：http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=9334
展開 [2] 王珊珊，肖黎，廖才波.110kV環氧澆注干式變壓器流體-溫度場的有限元仿真計算[J].變壓器，2016,53(1):1-5.
[3] 吳紅菊，賀銀濤.基于溫度場仿真分析的干式變壓器散熱設計[J].機電工程技術，2019,48(8):183-185.
[4] 張爽，張璐，潘曉敏，等.基于虛擬材料法的梅花觸頭溫度場數值仿真分析[J].南方電網技術，2020,14(11):74-80.
[5] 張牧，高立業，魏娟，等.樹脂澆注干式變壓器三維溫度場仿真計算[J].天津工業大學學報，2015(3):62-66.
[6] 閆鑫笑.干式變壓器電磁-熱耦合模擬特性與實驗研究[D].天津：河北工業大學，2020.
[7] 劉博.礦用干式變壓器內部溫度場的仿真研究[J].機械管理開發，2019,34(11):59-60,63.
[8] 楊鋒，趙姍姍，傅軍.基于有限元的干式變壓器溫度場計算與分析[J].海軍工程大學學報，2016,28(4):31-36.
文章來源電氣技術與經濟. 2023(02)
展開 簡介：
今天為大家帶來齒輪箱瞬態溫度場仿真的原創案例。限于篇幅，這個帖子不像之前一樣把所有設置一步步貼圖，因此只給出關鍵圖，設置全部給出了表格形式。圖1和圖23是動圖，但是好像帖子里動不起來，可以點擊我的頭像——作品展示里有動態圖。
圖1 齒輪箱甩油潤滑
齒輪減速結構是機械傳動中最常見的形式，如下圖。
圖2 齒輪箱結構
由于齒輪之間存在摩擦，因此齒輪系統的溫度場必須進行關注，以確保：
齒輪結構沒有過熱（overheating）
保證齒輪結構的完整性
避免滑油過熱引發的性能下降（粘度降低）及事故發生（如風機裝置有可能油起火）
進一步延伸的話，由溫升引發的熱應力是分析齒輪與齒輪軸，乃至軸承與殼體的熱疲勞問題的必要計算條件。這個問題另外開帖與大家探討。
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正文：
齒輪溫度場涉及到摩擦學、傳熱學、機械傳動理論和有限元分析等多學科領域的知識，是一個比較復雜的問題。
1969年，Blok．H闡述了熱網絡理論，其本質是考慮系統中各部分生熱，在網絡中用一個節點表示，每個節點表示每部分的平均溫度。通過整體分析得到要求的的各部分的溫度值。這種方法的缺陷在于，首先必須建立熱阻、功率損失、對流換熱系數計算模型，而這些參數不容易獲得。那么我們考慮用仿真的手段去求解這個問題。
我們首先來分析齒輪箱的結構，齒輪箱機械結構由殼體、端蓋、大小齒輪、軸承、軸以及其他附件構成，我們首先要搞清楚分析的對象。殼體的溫度是否是我們關注的要點？在本例中不是，那么我們的分析對象就是殼體中的所有元素，殼體只作為仿真的外邊界。
展開 2.血泵熱流耦合溫度場仿真
血泵各部分與血液的接觸面存在對流換熱，考慮到兩者的耦合關系，流體仿真時需要把固體以及固體熱源加入到流體仿真軟件中，從而將血液與血泵的對流換熱數值加載到固體溫度場仿真的邊界條件中，實現血泵三維溫度場的仿真求解分析。
血泵三維整體模型分為兩個部分，一個是驅動電機部分：包括定子鐵芯、定子繞組、永磁轉子以及定子外殼；另一個是血液流動區域：包括前后導輪及其導葉、旋轉葉輪、軸承以及泵殼。血泵結構如圖1所示。
圖1 軸流血泵整體結構
利用商用流體仿真軟件進行相關邊界條件的設定，主要包括材料屬性、湍流模型、進出口邊界條件、轉速以及對流換熱系數等，其中血泵各部分的材料特性參數如表1所示。各部分熱源的生熱率通過商用熱仿真軟件計算，并與流體仿真模塊進行耦合。
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溫度場仿真分析的最新內容
在數字驅動研發與運維的時代，仿真技術已成為探索物理世界的核心。然而，當創新速度要求以“天”甚至“小時”計時，傳統的高保真CAE仿真，卻因其固有的“重計算”模式，在多個關鍵場景中陷入窘境：
? 系列研發困局：每當系列產品進行參數調整或型號拓展，你是否不得不重復運行冗長的全階仿真，等待數小時甚至數天，拖累整體研發節奏；
? 數據價值沉睡：海量的仿真歷史數據，無法被有效提煉與復用
前言
CFD是工業仿真領域重要的分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
模擬與網格
我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型
大部分塑膠材料的注塑前需要模具先預熱，大部分時間從10-180分鐘左右，一般情況下需要實際試模后，才能準確的知道需要基礎預熱的時間，DFM\報價階段很難預測，對后期注塑工藝的的影響也比較大，需要先發布再修訂，影響實際的生產過程，也造成了浪費，如何能夠準確的預測預熱時間是行業內的一個難點和痛點。
由于塑膠模具構成相對比較復雜，嵌件及模塊比較多，一般零部件數量在400~1000+，使用傳統的熱分析軟件
<p class="ql-align-right">*本文內容來自機械零部件制造業用戶投稿</p><p><br></p><p>大部分塑膠材料的注塑前需要模具先預熱，大部分時間從10-180分鐘左右，一般情況下需要實際試模后，才能準確的知道需要基礎預熱的時間，DFM\報價階段很難預測，對后期注塑工藝的的影響也比較大，需要先發布再修訂，影響實際的生產過程，也造成了浪費，如何能夠準確的預測預熱時間是行業內的一個難點和痛點
*本文內容來自機械零部件制造業用戶投稿
大部分塑膠材料的注塑前需要模具先預熱，大部分時間從10-180分鐘左右，一般情況下需要實際試模后，才能準確的知道需要基礎預熱的時間，DFM\報價階段很難預測，對后期注塑工藝的的影響也比較大，需要先發布再修訂，影響實際的生產過程，也造成了浪費，如何能夠準確的預測預熱時間是行業內的一個難點和痛點。
由于塑膠模具構成相對比較復雜，嵌件及模塊比較多
本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬
多物理場仿真建模+分析+報告撰寫服務#發布技能來賺錢 本人畢業于985高校，有5年的多物理場仿真建模經驗，擅長變壓器“電磁-流體-溫度”多場仿真分析、套管\電纜“電-熱-流”多場仿真分析、電力裝備聲場仿真分析、絕緣介質電樹枝仿真分析、風機電場仿真分析、絕緣介質空間電荷分布仿真
本案例文檔，適合本科畢業設計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。本文檔提供基于ANSYS的風力發電機組溫度場仿真全流程指南，涵蓋幾何處理、網格劃分、求解設置及后處理等核心環節，結合實用技巧與問題解決方案，助力用戶高效完成熱場分析，支撐機組熱管理設計與性能優化。
請使用全英文路徑完成整個流程。
1. 幾何建模與處理
1.1 幾何導入與預處理
啟動SpaceClaim
1.3 本文的主要研究內容
1.3.1 概述
首先，詳細介紹了DSP器件的結構信息，以及布局和安裝等情況。并基于上述真實的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結構封裝體的基本模型， 分析DSP器件在不同條件下的受力情況，按照不同安裝變形、不同力學條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環五種工況，分別建立相應的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結果，并計算DSP
一、背景介紹
高頻電磁場仿真在電子工程領域有著至關重要的作用，廣泛應用于無線和有線通信、計算機、衛星、雷達、半導體和微波集成電路、航空航天等多個領域，從芯片封裝、毫米波電路、射頻電路設計驗證，到混合集成電路、PCB板、無源板級器件、RFIC/MMIC設計，再到天線設計，以及微波腔體、衰減器、微波轉接頭、波導濾波器等各類微波元器件的設計，都離不開高頻電磁場仿真工具。
二、
