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五、文章小結本次仿真主要介紹了瞬態熱—固耦合的仿真方法，選取簡單的彎管模型進行端面施加熱源，分析了①結構導熱②結構空氣對流③受熱力影響下的結構變形，這三個部分基本上包括了HyperWorks的所有熱力學分析方法，讀者可以進行任意的組合摘取來分析自己的模型。相信掌握了以上分析方法，用HyperWorks進行熱力學分析將手到擒來。

9.對模型進行網格劃分并運行瞬態結構仿真，輸出應力結果云圖，該圖顯示了應力隨時間的變化情況。 總結本次分析成功執行了 PCB 組件的瞬態熱-順序耦合仿真。通過將瞬態熱分析得到的溫度時程作為載荷，輸入至瞬態結構分析中，直接觀察并獲得了關鍵元器件的熱應力隨時間變化的響應。

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隨著Workbench軟件的更新，再2020以后的版本中加入了耦合場分析模塊，無論是順序耦合和完全耦合，均不需要插入命令流，大大簡化了分析流程。本文采用耦合場瞬態模塊進行完全熱-力耦合分析。

Workbench除了做穩態熱應力變形，還可以做瞬態熱應力變形。熱雙金有兩個熱膨脹系數不同的金屬組成，熱膨脹系數越大，其為主動層，帶動被動層受熱彎曲。 通過workbench瞬態熱模塊和瞬態結構模塊可模擬該類情景。若考慮空氣對流對熱雙金表面溫度分布的影響，可使用Fluent與瞬態結構模塊進行熱應力仿真。

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Workbench之21 Coupled Field Transient 耦合場瞬態分析耦合場瞬態分析系統，計算瞬態載荷下隨時間變化的位移、應變、應力和反作用力，本系統支持2D和結構-熱耦合物理場。

一個合理的初始時間步長取決于許多因素，包括網格單元邊長的大小和材料的熱擴散率。公式為選擇標準。 式中，Δt為初始時間步長或固定時間步長；Δx為高溫度梯度方向的網格尺寸；P為材料密度；Cp為比熱；k為熱導率。 瞬態分析的初始條件：初始條件定義瞬態分析的溫度起點。問題中的每個節點必須有明確定義的初始溫度。

“ 在 CFD 仿真工作中，我們有時候會遇到長時間的瞬態熱分析的模型。

關鍵詞：熱源，瞬態，熱傳導，有限元求解器，三角形單元，自研在《瞬態熱傳導有限元求解器開發》一文中，我們介紹了自研的二維瞬態熱傳導求解器。當時那個控制方程沒有考慮熱源，邊界條件中只涉及溫度、熱流、對流。然而在很多問題中，熱源才是最關鍵的邊界條件，比如電發熱、化學反應生熱。熱源的處理熱源是體熱，相對應的熱流是面熱。

關鍵詞：瞬態，熱傳導，有限元求解器，三角形單元熱傳遞有三種方式：熱傳導、熱對流、熱輻射。就熱傳導問題而言，無論是結構力學還是流體力學都會涉及，兩邊都沒拿它當外人。前面的文章提到過，結構力學的有限元發展地非常成熟，大部分的剛度矩陣在文獻里面都推導好了。而流體力學的很多單元類型的有限元方程，可能需要自行推導完成。

穩態熱分析o 核心求解器為 ANSYS Mechanical，適合快速驗證熱設計可行性，常作為瞬態或耦合分析的前置步驟。o 輻射僅支持表面輻射（角系數計算），無法考慮氣體介質的輻射吸收 / 發射。2. 瞬態熱分析o 需設置合理時間步長（如用自動時間步控制收斂），避免溫度突變導致結果振蕩。o 支持材料熱導率、比熱容隨溫度變化，適配高溫合金、復合材料等非線性場景。

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