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圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖 建立模型 由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對(duì)煙道的影響，殼體已經(jīng)過計(jì)算滿足要求，本模型無需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型，如圖3所示。

涉及學(xué)科：要做到精確的電芯膨脹那就涵蓋了電化學(xué)、熱、結(jié)構(gòu)這三方面，電化學(xué)分析主要分析電芯內(nèi)部反應(yīng)變化，可獲得精確熱量分布；熱分析就是要確定電芯溫度分布，電芯實(shí)際發(fā)熱是不均勻的，特別是成組后；結(jié)構(gòu)分析就是強(qiáng)度這些了總之，膨脹對(duì)現(xiàn)在大容量電芯影響較大，特別是成組后，需要有合適的熱管理和結(jié)構(gòu)防護(hù)。

一、柔性器件中，為何要求PIF具有低熱膨脹系（CTE）？低熱膨脹系數(shù)：在柔性器件中，聚酰亞胺要與銅、硅片等材料結(jié)合在一起，如果兩種材料的熱膨脹系數(shù)各不相同，在受到冷熱作用后，就會(huì)發(fā)生翹曲、開裂。銅的熱膨脹系數(shù)是18ppm/℃，硅片在10ppm/℃以下，而普通聚酰亞胺薄膜的熱膨脹系數(shù)為40～60ppm/℃，因此降低熱膨脹系數(shù)是聚酰亞胺薄膜需要解決的問題之一。

夾具熱設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)夾具時(shí)考慮到熱傳導(dǎo)和熱膨脹等因素，以確保夾具在工作過程中能夠有效地傳導(dǎo)熱量并保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。關(guān)鍵的設(shè)計(jì)因素包括選擇合適的材料、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有效的散熱設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵需利用熱-結(jié)構(gòu)耦合分析功能，評(píng)估夾具在溫度載荷下的變形量，采取合適的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、增加松動(dòng)補(bǔ)償間隙、使用可調(diào)節(jié)的夾緊裝置等方式，以適應(yīng)熱脹冷縮帶來的變形和應(yīng)力。

3、常用的熱學(xué)材料參數(shù)Thermal expansion coeffcient：熱膨脹系數(shù)[A]Thermal conductivity：熱導(dǎo)率[K]Heat transfer coefficient：熱傳遞系數(shù)[H]Heat capacity at constant pressure：恒定壓力下的熱容量[CP]二、有限元建模本次仿真主要關(guān)注1、通過熱源加載進(jìn)行瞬態(tài)熱傳遞過程

發(fā)泡時(shí)間持續(xù)到冷卻階段結(jié)束是理論最大需要的發(fā)泡分析時(shí)間，而自動(dòng)決定的發(fā)泡時(shí)間則會(huì)持續(xù)到塑件全體低于固化溫度。大致上，越長(zhǎng)的發(fā)泡持續(xù)時(shí)間會(huì)有更準(zhǔn)確的結(jié)果但是更久的計(jì)算。

準(zhǔn)確預(yù)測(cè)由不同材料構(gòu)成組件中的熱應(yīng)力是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的分析問題。熱致應(yīng)力由溫度梯度、支撐以及當(dāng)連接材料具有不同熱膨脹系數(shù)（CTE）時(shí)產(chǎn)生。對(duì)于CTE不匹配的情況，即使溫度均勻，也會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)變的差異，從而引發(fā)機(jī)械應(yīng)變和應(yīng)力。針對(duì)這些連接的建模假設(shè)會(huì)對(duì)局部應(yīng)力產(chǎn)生重大影響。在對(duì)這類組件進(jìn)行建模之前，仿真工程師必須回答的第一個(gè)問題是：是什么使部件保持在一起？

3.2 主要核心零部件市場(chǎng)分析 在電氣化升級(jí)帶動(dòng)下，汽車熱管理技術(shù)相關(guān)主要核心零部件發(fā)生變化，包括電動(dòng)壓縮機(jī)、PTC 加熱器、電子膨脹閥、電池冷卻器、電子水泵等在內(nèi)的新能源汽車新生零部件迎來增量市場(chǎng)（表3）。

模具嵌入件初始溫度設(shè)定 關(guān)于熱澆道金屬，能在模具材料（mold metal material）的頁(yè)面中設(shè)定屬性，且需要的屬性有密度、比熱、熱導(dǎo)系數(shù)、彈性模數(shù)、浦松比（Poisson ration）及線性熱膨脹系數(shù)（CLTE）。 模具金屬材料設(shè)定 3.

講解核心知識(shí)點(diǎn)時(shí)，講師全程結(jié)合真實(shí)行業(yè)案例舉例，避免抽象表述：比如介紹“瞬態(tài)熱應(yīng)力與穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力”的區(qū)別時(shí)，不會(huì)單純講解“時(shí)間依賴性”理論，而是通過“汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)（溫度快速變化，需瞬態(tài)分析）”與“發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)（溫度穩(wěn)定，用穩(wěn)態(tài)分析）”的場(chǎng)景對(duì)比，搭配溫度場(chǎng)云圖動(dòng)態(tài)演示，讓學(xué)員瞬間理解兩種分析類型的適用場(chǎng)景；講解“熱膨脹系數(shù)對(duì)熱應(yīng)力的影響”時(shí)，會(huì)以“鋼質(zhì)散熱板與鋁合金電芯的熱應(yīng)力匹配”為例，通過仿真結(jié)果對(duì)比

在Mechanical的靜力學(xué)分析模塊中將輸出熱應(yīng)變參數(shù)化。

熱 - 結(jié)構(gòu)耦合o 單向耦合：熱→結(jié)構(gòu)（溫度→應(yīng)力），適合熱變形主導(dǎo)、結(jié)構(gòu)變形對(duì)溫度影響小的場(chǎng)景（如管道熱膨脹）。o 雙向耦合：熱?結(jié)構(gòu)（變形改變接觸熱阻 / 對(duì)流面積），適合大變形、接觸界面熱阻敏感的問題（如剎車盤熱 - 應(yīng)力耦合）。三、模塊選擇建議1. 優(yōu)先選穩(wěn)態(tài)熱分析做快速方案篩選，再用瞬態(tài)熱分析驗(yàn)證動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最后用Fluent優(yōu)化流體對(duì)流細(xì)節(jié)。2.

圖19 中間平面設(shè)置圖圖20 速度云圖圖21 壓力云圖圖22 溫度云圖 六、穩(wěn)態(tài)熱分析 完成流體計(jì)算之后，單擊B4 進(jìn)入穩(wěn)態(tài)熱分析模塊

這個(gè)圓柱形模型在加熱后會(huì)膨脹，我們?cè)谒鼉啥颂砑邮`： 然后給這個(gè)模型施加熱載荷，選擇之前的載荷步 Thermal 1： 設(shè)定完成后運(yùn)行計(jì)算。 ⑦查看結(jié)果：位移&應(yīng)力 SimSolid中可以通過設(shè)置溫度、熱通量、體積熱和對(duì)流4種邊界條件設(shè)定熱分析場(chǎng)景，并且可以設(shè)定每個(gè)接觸面的傳熱屬性。

對(duì)于靜力學(xué)分析計(jì)算應(yīng)變:應(yīng)力求解:這樣，熱場(chǎng)通過以下方式影響機(jī)械場(chǎng):熱膨脹(收縮)與溫度相關(guān)的機(jī)械屬性- 熱膨脹一個(gè)未約束體在溫度增加的情況下，通常會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，這種應(yīng)變與溫度之間的特征因子成為: 熱膨脹系數(shù)(Coefficient of Thermal expansion, CTE)CTE 可以定義為與溫度相關(guān)的

所謂復(fù)合套筒結(jié)構(gòu)就是利用不同膨脹系數(shù)的金屬材料構(gòu)成雙筒式結(jié)構(gòu)代替簡(jiǎn)單的隔圈結(jié)構(gòu)，可以任意獲得光學(xué)間隔的熱變化量。圖1.系統(tǒng)熱平衡綜合計(jì)算為了適應(yīng)以上熱平衡效果，在OCAD程序主界面的“編輯”菜單內(nèi)選取“光學(xué)系統(tǒng)熱環(huán)境分析”后會(huì)彈出如圖1光學(xué)系統(tǒng)熱環(huán)境分析窗體界面。在界面的表格上方給出了“環(huán)境溫度”和“大氣環(huán)境特性”的選擇。

某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下： 箱體板厚5mm 箱體角柱：角鋼L90*56*8 箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6 花板厚6mm 花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6 箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5 圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖2、 建立模型 按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。

然而，其各向異性特性在高溫環(huán)境（如氣動(dòng)加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)熱載荷、太空極端溫度循環(huán)）下帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：熱膨脹不協(xié)調(diào)、熱應(yīng)力集中、層間失效風(fēng)險(xiǎn)陡增。傳統(tǒng)分析方法難以精確模擬此類材料復(fù)雜的各向異性熱傳導(dǎo)和非線性熱力耦合行為，往往導(dǎo)致設(shè)計(jì)過度保守、試驗(yàn)成本高昂且失效風(fēng)險(xiǎn)難以有效控制。因此，如何精準(zhǔn)預(yù)測(cè)復(fù)合材料在熱載荷作用下的變形與應(yīng)力分布，成為提升其可靠性的核心難題。

模具嵌入件初始溫度設(shè)定關(guān)于熱澆道金屬，能在模具材料（mold metal material）的頁(yè)面中設(shè)定屬性，且需要的屬性有密度、比熱、熱導(dǎo)系數(shù)、彈性模數(shù)、浦松比（Poisson ration）及線性熱膨脹系數(shù)（CLTE）。 模具金屬材料設(shè)定3.

過高的溫度或頻繁的溫度波動(dòng)會(huì)引發(fā)材料老化、信號(hào)失真，并因材料間熱膨脹系數(shù)不匹配而產(chǎn)生熱應(yīng)力，最終導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂、器件失效等故障。因此，評(píng)估 PCB 可靠性必須進(jìn)行瞬態(tài)熱力耦合分析，即先分析動(dòng)態(tài)溫度場(chǎng)，再計(jì)算由此產(chǎn)生的熱應(yīng)力。 目標(biāo)通過高保真建模仿真，系統(tǒng)觀察并量化印刷電路板（PCB）上關(guān)鍵元器件在瞬態(tài)熱載荷作用下的力學(xué)響應(yīng)與應(yīng)力表現(xiàn)。