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2、熱—固耦合分析熱固耦合的基本思路是先進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析以獲取結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)，這個(gè)溫度場(chǎng)將作為結(jié)構(gòu)分析的載荷的一部分，耦合分析將按照嚴(yán)格的順序進(jìn)行，通常會(huì)先進(jìn)行熱分析，熱分析影響后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析，而結(jié)構(gòu)分析對(duì)熱分析則沒(méi)有影響。

方法闡述本研究采用瞬態(tài)熱-力順序耦合仿真方法。首先，基于元件的真實(shí)功耗曲線與環(huán)境邊界條件，進(jìn)行高精度瞬態(tài)熱分析，獲取從啟動(dòng)、負(fù)載變動(dòng)到穩(wěn)態(tài)的全過(guò)程溫度場(chǎng)時(shí)序數(shù)據(jù)。隨后，將該瞬態(tài)溫度場(chǎng)作為體載荷映射至結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)有限元分析求解其引發(fā)的熱應(yīng)力與應(yīng)變場(chǎng)。

Simdroid中耦合仿真獲得的變壓器油流速分布云圖和流線圖Simdroid耦合仿真得到流體和固體的穩(wěn)態(tài)溫度分布電力變壓器流熱耦合仿真的結(jié)果在工程實(shí)踐中有兩個(gè)主要用途：一是通過(guò)傳感器獲得變壓器油出口和變壓器外殼等位置的實(shí)際監(jiān)測(cè)溫度，工程師可結(jié)合仿真在正常工況時(shí)實(shí)時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行情況，在非正常工況時(shí)做出預(yù)警或檢修等判斷；二是開(kāi)展設(shè)備部件運(yùn)行性能參數(shù)的分析，如絕緣油和絕緣紙老化性能等

可看到溫升變化，和穩(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(lái)；中間區(qū)域隨時(shí)間溫升情況有問(wèn)題聯(lián)系：

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

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)生你會(huì)得到什么：1、學(xué)習(xí)三通管道的三維模型處理2、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析步的建立3、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析的載荷施加4、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合載荷的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對(duì)水平冷板的共軛換熱進(jìn)行模擬，主要涉及相變過(guò)程的流動(dòng)和傳熱傳質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)分析為高熱流電子設(shè)備散熱設(shè)備設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。仿真過(guò)程將用到VirtualFlow自主開(kāi)發(fā)的熱限制相變模型和流固耦合模型。

（如啟動(dòng) / 停機(jī)、熱沖擊）；支持非線性材料熱屬性；與瞬態(tài)結(jié)構(gòu)耦合方便 求解耗時(shí)長(zhǎng)、需精細(xì)時(shí)間步控制；對(duì)初始條件和網(wǎng)格質(zhì)量敏感 發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、焊接熱影響區(qū)、脈沖加熱、自然對(duì)流瞬態(tài)過(guò)程 Fluent（CFD 模塊） 流體與固體耦合傳熱，支持復(fù)雜流動(dòng)（層流 / 湍流）、相變、多相流、輻射（P1、DO、S2S

分析真實(shí)條件下的設(shè)計(jì)往往需要考慮幾個(gè)相互作用的物理現(xiàn)象，如非等溫流動(dòng)或熱膨脹。然而，并不總是需要包括兩個(gè)方向的相互作用(例如，對(duì)流熱傳遞和流場(chǎng)的溫度依賴性)，可以考慮單向耦合。這樣做可能會(huì)大大降低計(jì)算成本，而對(duì)求解精度的影響可以忽略不計(jì)。這篇文章我們將展示在 COMSOL Multiphysics? 中考慮單向耦合的優(yōu)勢(shì)。

； 對(duì)于運(yùn)動(dòng)機(jī)械而言，考慮到瞬態(tài)流場(chǎng)可能引起的熱應(yīng)力、噪聲、振動(dòng)仿真分析，需要加載隨時(shí)間變化的壓力和溫度（或熱流密度）分布，進(jìn)行非定常的流固耦合分析，是許多客戶關(guān)注的問(wèn)題。

通過(guò)Cotherm進(jìn)行TAITherm、CFD工具與GT-SUITE三者之間進(jìn)行穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)耦合，可在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況點(diǎn)和瞬態(tài)運(yùn)行工況下，對(duì)乘員艙溫度場(chǎng)和人體舒適度進(jìn)行分析并進(jìn)行系統(tǒng)性能評(píng)估和優(yōu)化。?? 案例介紹 此處以模擬整車在冬季環(huán)境下經(jīng)歷90min的采暖為例，分析在車速、空調(diào)系統(tǒng)采暖模式及進(jìn)風(fēng)模式均動(dòng)態(tài)變化的條件下，艙內(nèi)溫度及流場(chǎng)的變化過(guò)程。

無(wú)人機(jī)葉片雙向流固耦合分析采用多面體網(wǎng)格對(duì)流體域劃分網(wǎng)格，四面體網(wǎng)格對(duì)固體域劃分網(wǎng)格，流體域的求解采用有限體積法，固體域的求解采用有限元法。以流場(chǎng)穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果作為初場(chǎng)，時(shí)間步的選取依賴葉片固有頻率，綜合考慮固體域和流體域?qū)r(shí)間步長(zhǎng)的特殊需求，這里選取時(shí)間步長(zhǎng)為1e-4s。為了解氣動(dòng)載荷作用下壓縮機(jī)葉片的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)特性，需要在葉片表面設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

瞬態(tài)分析的特點(diǎn)是隨著時(shí)間的推移溫度場(chǎng)不斷變化，除了與環(huán)境的能量交換還會(huì)涉及熱能儲(chǔ)存。穩(wěn)態(tài)分析關(guān)注穩(wěn)定狀態(tài)的解，是固定邊界條件問(wèn)題。 有幾個(gè)方面的因素使穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)求解具有非線性性質(zhì)。最常見(jiàn)的非線性是由與溫度有關(guān)的材料性能引起的，特別是熱導(dǎo)率和比熱的溫度相關(guān)性。邊界條件，主要是對(duì)流和輻射，會(huì)引入其他非線性項(xiàng)。所有非線性分析必然涉及到求解迭代、誤差估計(jì)和收斂準(zhǔn)則。

產(chǎn)品模塊介紹 TAITherm基礎(chǔ)模塊 TAITherm作為專業(yè)的熱分析工具，可引入天氣文件，充分考慮環(huán)境熱影響。預(yù)測(cè)產(chǎn)品的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱過(guò)程。 針對(duì)燃油車、混動(dòng)車、電動(dòng)車等進(jìn)行整車熱分析，分析標(biāo)準(zhǔn)整車試驗(yàn)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)、底盤、電池包座艙溫度場(chǎng)分布，定位關(guān)鍵部件熱害問(wèn)題。