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仿真步驟1.打開 ANSYS Workbench，創建“瞬態熱力學系統（Transient Thermal System）”。 2.關聯結構分析，將“瞬態結構系統（Transient Structural System）”拖拽至瞬態熱力學系統的求解（Solution）單元格上，實現兩個分析系統間四個單元的共享。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生你會得到什么：1、學習錐形透鏡的三維模型處理2、學習線瞬態熱結構耦合分析步的建立3、學習錐形透鏡熱結構耦合分析的載荷施加4、學習錐形透鏡熱結構耦合載荷的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

基于Ansys WB耦合場瞬態模塊的熱-力耦合分析1、引言熱-力耦合分析根據其耦合的方式一般分為順序耦合和完全耦合；順序耦合是單向的，如已知溫度計算結構體的變形、應力、應變等；而完全耦合是雙向的，如剎車盤制動過程，盤片與摩擦片的摩擦生熱，熱又導致盤片變形，變形的盤片進一步影響盤片和摩擦片的接觸關系，又進一步的影響摩擦生熱，即力→熱→力→......熱力雙向耦合

Ansys中的溫度場仿真還是很多模塊的，如下圖所示 ANSYS Workbench中的溫度場仿真還是很多模塊的，ANSYS Workbench 中用于溫度場計算的核心模塊包括穩態熱分析（Steady-State Thermal）、瞬態熱分析（Transient Thermal）、Fluent（流體傳熱）、Electrothermal（熱電耦合）、Thermal-Structural

它通過空氣循環的方式將發動機產生的熱量進行散失。金屬散熱片的結構設計增大了發動機的表面積，從而通過對流方式提升了散熱速率。本案例利用模擬技術比較了三種不同設計在散熱效率方面的差異。這有助于加深對瞬態熱分析、邊界條件(瞬態熱分析中的重要因素)以及瞬態熱分析如何幫助我們做出工程決策的理解。

采用“固體+流體傳熱”模型來模擬艙體內部的熱場，定義空氣域為“濕空氣”,其余部分均定義為“固體”,艙體內部環境溫度初始值設定為35 ℃。

</p><p>5 連桿瞬態動力學分析</p><p>5.1 瞬態動力學基本理論</p><p>瞬態動力學分析是一種用于計算結構在隨時間變化的載荷作用下的動力學響應的方法。在Ansys中，這種技術可以用來計算結構在穩態載荷、瞬態載荷和簡諧載荷下的位移、應變和應力隨時間的變化。在進行瞬態動力學分析時，需要考慮慣性力和阻尼的影響，這些因素與載荷和時間的相關性有關。

案例介紹了ANSYS workbench 小塊移動熱結構耦合動力學分析。本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。 ?

圖2 網格劃分示意圖 3.3 流動仿真過程本仿真采取瞬態計算，模型涉及到兩相流的VOF算法，邊界條件采取速度入口及壓力出口，計算域對稱兩端采用周期性邊界條件，計算采用Simplec算法，時間步長設置為0.01 s。初始狀態為槽內無任何混合油，計算域內全部為空氣，當混合油充滿分布槽，且溢出的混合油滴落并穩定流出計算域時停止計算。

Ansys Icepak正是應對這一嚴峻挑戰的權威仿真工具，Icepak提供了從芯片級、板級、模塊級到系統機箱級乃至外部環境級的完整熱仿真能力，通過Ansys Icepak，工程師可以在產品概念階段即精準模擬空氣/液體冷卻、熱傳導、熱輻射及共軛傳熱等多種熱現象，評估散熱方案（如熱管、均溫板、風扇、散熱器）的有效性，優化組件布局與風道設計。

該方法屬于ANSYS瞬態葉片排（TBR）瞬態方法類，用于通過求解每個葉片列的幾個通道來獲得求解數據的全輪表示，從而大大節省了求解時間。本研究中使用的傅里葉變換入口擾動方法采用雙通道策略，其中傅里葉系數在兩個轉子之間的界面處的采樣平面上采集。雖然這增加了域的大小，但已經發現它比單通道方法提供了更快的收斂。 在進行瞬態分析之前執行穩態解，穩態解的結果用于為瞬態情況提供良好的初始條件。

通過運行瞬態和穩態仿真（包括使用 Omnis 的熱部件的輻射），輕松識別引擎蓋下或車身底部系統中的熱點，預測外部空氣動力學性能并捕捉諸如熄火和浸泡以及爬坡等真實場景。 圖 3. 發動機表面溫度（左）、排氣系統靜態溫度和車身底部流場（右）。

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。

本例針對應用制作模型，通過ANSYS Fluent仿真軟件中多相流模塊VOF及Evaporation-Condensation來實現背景為空氣的液態水，受熱后形成水蒸氣的相變化過程。 模型如下。

，為了空氣流通效果更好，建議將空氣的重力上方設置空氣域較大，結果如圖所示5.建立溫升條件在design settings中設置重力方向，該選項非常重要，否則熱空氣不會上升，相當于失重狀態下的空氣散熱情況，因此必須設置重力周圍設置空氣域的外側為opening，這樣空氣會在周圍流通，實現冷空氣被加熱的效果最重要的就是加載熱源，在thermal中添加Emloss

CFD：CFX擅長做旋轉機械的CFD分析； 離散相分析：相對單相來說的，比如霧化噴嘴的模擬，被霧化的液體顆粒是一相，空氣是一相，研究霧化顆粒在空氣中的流動及分布，FLUENT提供了豐富的離散相仿真能力； 自由表面流：屬于多相流分析，比如液體在容器中的晃動分析，一相是液體，一相是空氣，研究交界面，也就是液面的運動問題，FLUENT和CFX都可以做； 傳熱：流體之間的換熱問題