艙內溫度場分析的案例
某鋼鐵公司SDS脫硫反應器，進行熱風爐補熱溫度場分析及小蘇打顆粒的氣固兩相流分析，研究其溫度場和顆粒混合的均勻性 ￥20
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，分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，并添加相應的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 SDS反應器模型
圖中in1為溫度場監測面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監測面。
邊界條件
計算參數如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.59m/s；熱風爐進口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進口速度為42.71m/s；小蘇打粉量63kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。
展開 速度和溫度場場協同分析
請問場協同分析后處理在cfdpost怎么做？
酒店套房室內空調流場溫度場分析
針對之前的一個咨詢課題，總結了一下，簡單介紹了室內空調流場分析和熱場分析的基本方法，根據CAD圖紙來建立室內的三維圖，其中考慮了室內墻的厚度，和室外玻璃，不同墻等材料，室內燈泡，電器，床，等家具家電折算為體熱源平攤到室內中，考慮太陽光的輻射作用，主要從玻璃墻處進入室內，設置為面熱源進入計算域，模型的CAD圖紙如下所示：
根據該CAD建立幾何3維幾何模型如下所示：
其中天花板進行了隱藏處理，建立中央空調入風口和出風口，玻璃窗戶，外墻，內墻等，進行網格劃分，如下所示：
室內房間主要有空氣對流傳熱，墻的導熱，和玻璃窗戶的輻射，通過數值分析，設置檢測點和觀測平面內空氣的流場分布來優化空調入風口和出風口的位置，為中央空調的布置提供部分依據，外墻，內墻，玻璃等材料的物性參數由測量所得，通過計算可以得到以下結果。
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展開 管道對接2層焊，層間冷卻熔覆溫度場、應力場模擬分析
摘要
本文使用ANSYS workbench軟件對焊接過程進行焊接數值模擬，利用編程實現焊接模擬分析過程中的熱源加載和移動，利用2層生死單元模擬焊料熔化填充過程，得到焊接過程中的溫度場和應力場隨時間變化的分布情況，并對結果進行分析。
01
焊接件的物理模型
本文選取結構鋼材料進行管道焊接分析，管道內徑r=25mm，外徑R=30mm,上/下管道高度為50mm。熔覆層共有兩層，每層30個熔覆單元，每個熔覆單元弧度為360/30=12°。
BGA封裝焊點動靜力學與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
第2章 靜力學仿真分析
2.1 模型建立
基于DSP實物模型進行有限元建模，建立429個焊點模型，按照實際安裝布局建立PCB模型，并按照DSP四角實際點膠情況建立環氧樹脂模型進行模擬，具體材料屬性見下表。
表2-1 分析材料屬性
部件
材料
密度
(t/ mm3)
楊氏模量(MPa)
泊松比
屈服強度(MPa)
抗拉強度(MPa)
電路板
FR-4
1.9e-9
35000
0.2
345
420
芯片
陶瓷
3.85e-09
187000
0.25
369
448
BGA焊球
SAC305
7.3e-09
38000
0.33
44
44
環氧樹脂膠
DG-4
0.98e-09
100
0.3
—
150
1. 單元類型的選擇
結合本章節仿真條件，并為后續的熱應力仿真作鋪墊，穩態溫度場模擬選用C3D8R三維熱實體單元。該單元既能實現勻速熱傳遞，也可用于瞬態熱分析。單元類型選擇如下圖所示。
圖2-1 單元類型的選擇
2.
展開 基于HyperWorks的冰箱門溫度場有限元分析
趙守振 孫運會
蘇州三星電子有限公司 蘇州
摘要：利用HyperWorks軟件建立冰箱門的有限元模型，通過溫度場分析計算出門蓋的應力和變形，結合計算結果分析查找處門蓋開裂的原因，在此基礎上對門蓋的結構進行了改善，并對改善后的結構進行了有限元分析，在滿足強度要求的前提下，實現更具成本競爭力的開發目標。
關鍵詞：冰箱門蓋，溫度循環，應力
0概述
隨著國內家電品牌的發展和日益成熟，家電行業的競爭日趨激烈，國內外品牌家電廠商除了重視產品的外觀之外，愈來愈重視技術革新和成本競爭力。控制原材料成本已成為產品開發中的重要環節。降成本開發可以從簡化產品結構、控制生產工藝等多方面考慮，其中采用更具成本優勢的材料是成本管控的技術手段之一。
本公司在開發某型號的冰箱時，為了管控成本，研討HIPS（高抗沖擊聚苯乙烯）替代ABS工程塑料在冰箱門體蓋板上的應用。冰箱門由上門蓋、下門蓋、鋼板、內膽以及發泡料組成。上下門蓋裝配在冰箱門兩端,它通常是由ABS 注塑成型,在冰箱門上起到固定門體的作用。門蓋材料由ABS變更為HIPS后，在門體溫度循環試驗中門蓋發生開裂現象，本文通過溫度場CAE分析模擬冰箱門在高溫及低溫放置的工況，考查冰箱門蓋的應力和變形情況，查找出門蓋開裂的原因，并對其結構進行了改善。
1冰箱門門蓋開裂原因分析
在冰箱的開發過程中，需要通過很多信賴性實驗來驗證冰箱整機以及部品的結構及性能。其中冰箱門溫度循環試驗是模擬冰箱門在使用過程中內部低溫外部高溫條件下的變形及失效情況。冰箱門溫度循環試驗是將門體放置變溫室內，將環境溫度設定成從低溫t1升高到高溫t2然后再由高溫降低到低溫的一個循環過程，如圖1所示。
展開 平板溫度場瞬態分析 ￥5
USE JACOBI CONJUGATE GRADIENT SOLVER
SOLVE
FINISH
溫度場動畫與時間歷程動畫放在一起，命令流見附件，感興趣的可以下載！
運行的時候將myanim.txt后綴改成mac，放到ansys工作路徑下運行即可。
基于SimSolid的塑膠模具溫度場瞬態分析
1.模具初始模型輸入
導入整套塑膠模具模型，所有模型不經過任何精簡或者處理，直接由NX導入到SimSolid；
合計零部件數目430個，抑制2個多余的小體積零件，自動識別出螺栓153個；
2.統一定義材料
統一設置材質，對于個別零件如果有特殊材質，可以單獨選中定義材料；
3.自動生成接觸條件
自動批量設置零部件的接觸類型，有特殊接觸需要的零件，可以手動變更接觸類型；
4.熱條件輸入
通過時間曲線的振幅因子，控制不同時間的水路溫度輸入；
定義需要計算的預熱溫度場輸入，可以是功率也可以是溫度，或者是變化的溫度場輸入，比如開始時100℃，1小時后變更為90℃等，可以通過上述實際曲線進行控制；
定義上下與注塑機接觸面的熱交換系數，定義模具四周表面對流區域及換熱系數；如果有特殊區域，如有隔熱板區域，可以單獨定義。
5.求解計算·
設置計算時間，完畢后，提交計算，
如果只是快速的預測溫度場，粗略計算的速度很快，大約只需要5分鐘即可完成分析；從模型導入到分析結束時間不超過30min；
6.結果讀取
7200s時，整體溫度最高94.4℃；也可以查閱核心部件溫度場變化。
重點評估注塑區域鑲塊溫度是否＞90℃；
可以查閱不同時間核心部件的溫度變化；
小結：
基于SimSolid塑膠模具的預熱溫度場分析，分析過程無需專業人員，也不需要進行精確的網格及接觸處理，分析時間可以控制在1小時內，能夠滿足企業的DFM、報價、工藝預設計階段的需求，能夠大幅度降低后期不可控風險及工藝變更次數，縮短研發周期，大幅降低產品的開發成本。
展開 求吊艙內溫度場分析
北京求吊艙內外流場及溫度場分析，私活！
有意者私聊
關于非線性-溫度場分析
6、傳熱形式
7、傳熱學有限元法
（1）溫度場變分
根據溫度場的控制方程和定解條件，建立如下泛函
取泛函的極值（取泛函的一階變分等于零），即等價于控制方程和定解條件（除溫度邊界條件）。
（2）溫度場有限元方程由一階變分等于零，得：
將求解域劃分為單元后，用單元溫度函數之和代替全域的解，邊界條件也由相應的單元面/邊來表示，則可得溫度場總體有限元方程：
4種矩陣：傳導、熱熔、對流、輻射。
4種邊界：給定溫度、給定熱流、對流、輻射。
8、實例：
ANSYS的焊接參數對其溫度場的影響分析
焊接過程數值模擬中，熱源擬合，溫度場的模擬是最基本的工作，然后就是應力和變形的模擬。
我們可以看到大量這方面的文章，溫度場的模擬起步也較早，也積累了比較豐富的經驗，在實際生產中得到了一定的應用。溫度場的模擬是對焊接應力、應變場及焊接過程其他現象進行模擬的基礎，通過溫度場的模擬我們可以判斷固相和液相的分界，能夠得出焊接熔池形狀。
焊接溫度場準確模擬的關鍵在于提供準確的材料屬性，熱源模型與實際熱源的擬合程度，熱源移動路徑的準確定義，邊界條件是否設置恰當等。與通用軟件相比，專業焊接軟件使用起來更加方便，減少了通用軟件很多操作時間。例如SYSWELD中有焊接熱源模型，有雙橢球（Goldak）熱源模型（適于TIG，MIG焊接）及圓錐（Conical）熱源模型（適于激光、電子束等焊接）可以供使用者選擇；并且具有熱源校準功能，使得熱源的擬合盡可能與實際情況相吻合。
焊接應力與變形問題可以分為兩類，一是焊接過程中的瞬態應力應變分析，二是焊接后的殘余應力與應變計算。對后者進行分析計算的較多，主要是為了減少殘余應力，控制變形，防止缺陷的產生。經過幾十年年的發展，應力與變形的計算日益成熟。結果精度也在不斷提高。改進了計算方法的效率和穩定性，計算速度更快，收斂性更好。還有很多程序應用了并行計算功能，進一步提升了計算速度，模型也考慮得更加精細。深入研究了對焊接應力與變形的影響因素。
例如材料屬性隨溫度變化，焊接接頭幾何形狀，焊縫道數，不同的焊接方法等等。對于焊接局部模型，存在非常強烈的非線性特征，材料經過高溫，相變，冷卻后會有殘余應力，因此對焊接附近需要進行詳細模擬。而作為整體結構而言，可能又體現為彈性變形，所以線彈性分析就夠了。
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技術干貨丨基于SimSolid的塑膠模具溫度場瞬態分析
4.熱條件輸入
通過時間曲線的振幅因子，控制不同時間的水路溫度輸入；
定義需要計算的預熱溫度場輸入，可以是功率也可以是溫度，或者是變化的溫度場輸入，比如開始時100℃，1小時后變更為90℃等，可以通過上述實際曲線進行控制；
定義上下與注塑機接觸面的熱交換系數，定義模具四周表面對流區域及換熱系數；如果有特殊區域，如有隔熱板區域，可以單獨定義。
5.求解計算
設置計算時間，完畢后，提交計算；
如果只是快速的預測溫度場，粗略計算的速度很快，大約只需要5分鐘即可完成分析；從模型導入到分析結束時間不超過30min。
6.結果讀取
7200s時，整體溫度最高94.4℃；也可以查閱核心部件溫度場變化。
重點評估注塑區域鑲塊溫度是否＞90℃；
可以查閱不同時間核心部件的溫度變化。
小結
基于 SimSolid 塑膠模具的預熱溫度場分析，分析過程無需專業人員，也不需要進行精確的網格及接觸處理，分析時間可以控制在1小時內，能夠滿足企業的DFM、報價、工藝預設計階段的需求，能夠大幅度降低后期不可控風險及工藝變更次數，縮短研發周期，大幅降低產品的開發成本。
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展開 斜齒圓柱齒輪載荷分布及熱彈流溫度場分析
3.1.2.熱彈流基本方程
流體潤滑雷諾方程為：
Figure 7.Contact analysis model of helical gear
圖7.斜齒輪齒面接觸分析模型
漳河工程管理局始終堅持“以水為主、綜合開發、多種經營、全面發展”的水利經營方針，以資源為依托，大力發展水利經濟。
式中：
式中，h0為油膜中心處膜厚，R為綜合曲率半徑，E為當量彈性模量。
能量方程：
運動方程：
能量方程邊界條件：
3.2.熱彈流方程的求解及結果分析
3.2.1.熱彈流方程的求解
將方程(11)～(18)進行無量綱化，采用有限差分法進行離散，x方向離散成81 個不等距點，z方向離散成21 個等距點，在給定溫度場情況下，求解雷諾方程，得到油膜壓力和厚度分布，在給定壓力和油膜厚度情況下求解能量方程，采用逐行掃描法求解溫度場，將兩者聯立循環求解，直至得到穩定溫度場。采用有限元方法求解本體溫度，熱平衡時潤滑油溫度toil=60° C，通過有限元法[8] [9]求解得到本體溫度t0=396 K (1 23° C )，如圖8，潤滑油參數如表2所示。
展開 基于FLAC3D軟件的人工凍結溫度場分析
FLAC3D軟件作為有限差分軟件，除廣泛應用于巖土體的力學問題分析外，還可以用于凍結溫度場的分析。本文后續演示了采用人工地下凍結法進行煤礦井筒開挖的分析代碼，是我在碩士階段編寫的，雖然代碼還有不少值得完善的地方。但里面的包含了諸如坐標數據的讀入、自動截圖和數據文件的自動取名保存等等。 希望對大家學習FLAC3D有幫助。
凍結方式為豎向凍結，冷媒是鹽水。
圖1 人工凍結法凍結壁形成示意圖
代碼：
Exported from Notepad++
; ----------------------------------------
; Description: 豎井溫度場分析
; Author: Qiao Cheng
; ----------------------------------------
new
config thermal
; --------------------
; 定義幾何模型參數
; --------------------
def Geocons ; geometrical constants
eps = 1.e-3
meps = -1 * eps
;z coordinate of top
z1 = 1.
z1m = z1 - eps
z1p = z1 + eps
;
out_b = 21.
展開 simsolid—某型排氣歧管溫度場仿真分析
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。
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