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1、班级:硕3005姓名:丁洪福学号:3113003019Ansys作业—瞬态热分析问题描述瞬态热分析实例1n长方形的板，几何参数及其边界条件如图3-6所示。板的宽度为5cm，其中间有一个半径为1cm的圆孔。板的初始温度为20℃，将其右侧突然置于温度为20℃且对流换热系数为100W/M2℃的流体中，左端置于温度为500℃的温度场，试计算：n（1）第1s和第50s板内的温度分布情况。n（2）整个板在前50s内的温度变化过程。n（3）圆孔边缘A点处温度随时间变化曲线。1.建立有限元模型首先建立瞬态传热分析所需的有限元模型，选择单元。(1)选择热分析单元，操作如下：GUI：MainMenu>Pr
2、eprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete在弹出的对话框中，单击Add。在单元类型库对话框中选择Plane55单元。单击OK。命令：ET,1,PLANE55(2)定义材料属性首先进入DefineMaterialModelBehavior对话框，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps下面定义瞬态热分析所需的材料参数，如热传导率、比热容及材料密度：定义热传导GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Conductivity>Isotropic在弹出的定义
3、材料热传导率对话框中的KXX栏键入“5”。命令：MPDATA,KXX,1,,5定义比热容GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>SpecificHeat在弹出的定义比热容对话框中的C栏键入“200”。命令：MPDATA,C,1,,200班级:硕3005姓名:丁洪福学号:3113003019定义密度GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Density在弹出密度定义对话框中的DENS栏键入“5000”。命令：MPDATA,DENS,1,,5000材料属性定义完毕.(3)建立实体
4、模型k根据本例所用模型，首先需要创建矩形，然后是圆，最后在矩形板中央减去（Substract）圆。下面介绍建立实体模型的操作：k创建矩形命令：RECTNG,0,0.15,0,0.05创建圆面k其操作如下：kGUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Circle>Bydimensionsk在弹出对话框中，单击OK得到圆面。k命令：CYL4,0.075,0.025,0.01相减k根据ANSYS建模过程中面序号赋值原理，直接可以肯定圆面序号为2，矩形序号为1，因此采用直接键入命令建实体模型：k命令：asba,1,2图1实体模型(4)设定网格尺寸并划分
5、网格班级:硕3005姓名:丁洪福学号:3113003019图2有限元模型2.施加载荷并求解(1)选择分析类型kGUI：MainMenu>Preprocessor>Loads>AnalysisType>NewAnalysisk选择Transient分析，单击OK。在弹出的子对话框中单击OK。(2)定义初始条件k板的初始温度为20℃，设置初始温度操作如下：kGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>InitialCondit'n>Definek在弹出的拾取对话框中，单击PickAll。弹出DefineInitialConditions对话框，k命令：I
6、C,All,TEMP,20,(3)定义热约束定义对流边界kGUI：UtilityMenu>Plot>linesk命令：LPLOTk定义对流载荷/边界首先进入ApplyConvonlines对话框，操作如下：kGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Convection>OnLinesk在弹出对话框中，键入Filmcoefficient和BulkTemperature值。k命令：SFL,L2,CONV,100,,20,k定义稳态热边界班级:硕3005姓名:丁洪福学号:3113003019k在边线上定义稳态热边界，操作如下：kGUI：
7、MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnLinesk在弹出对话框中，键入边界温度为“500”。单击OK。k命令：DL,L4,,TEMP,500,1图3施加边界条件和载荷(4)设置时间及时间步进参数kGUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>Time–timestepsk在TimeandtimeStepOptios对
