ansys热分析指南——ansys瞬态热分析

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1、ANSYS热分析指南(第四章)第四章瞬态热分析4.1瞬态传热的定义ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical，ANSYS/FLOTRAN和ANSYS/Professional这些产品支持瞬态热分析。瞬态热分析用于计算一个系统的随时间变化的温度场及其它热参数。在工程上一般用瞬态热分析计算温度场，并将之作为热载荷进行应力分析。许多传热应用—热处理问题，喷管，引擎堵塞，管路系统，压力容器等，都包含瞬态热分析。瞬态热分析的基本步骤与稳态热分析类似。主要的区别是瞬态热分析中的载荷是随时间变化的。为了表达随时间变化的载荷，

2、可使用提供的函数工具描述载荷～时间曲线并将该函数作为载荷施加（请参考《ANSYSBasicPorceduresGuide》中的“施加函数边界条件载荷”），或将载荷～时间曲线分为载荷步。载荷～时间曲线中的每一个拐点为一个载荷步，如下图所示:图4-1用荷载步定义时变荷载对于每一个载荷步，必须定义载荷值及时间值，同时还需定义其它载荷步选项，如：载荷步为渐变或阶跃、自动时间步长等，定义完一个载荷步的所有信息后，将其写为载荷步文件，最后利用载荷步文件统一求解。本章对一个铸件的分析的实例对此有进一步说明。4.2瞬态热分析中使用的单元和命令瞬态热分析中

3、使用的单元与稳态热分析相同，第三章对单元有简单的描述。要了解每个单元的详细说明，请参阅《ANSYSElementReference》。要了解每个命令的详细功能，请参阅《ANSYSCommandsReference》。4.3瞬态热分析的过程瞬态热分析的过程为：建模施加荷载并求解在后处理中查看结果以下的内容将讲述瞬态分析的基本步骤，由于并不是每个瞬态分析的过程都一致，因此本书先对整个过程进行了一般的讲解，再进行实例的分析。4.4建模建立一个模型首先应为分析指定jobname和title。如果是运行的是GUI，可以在MainMenu>Prefe

4、rences中对菜单进行过滤。然后进入前处理器（PREP7）完成以下工作：定义单元类型定义需要的单元实常数定义材料属性建立几何实体划分网格《ANSYSModelingandMeshingGuide》中对本部分有详细说明。4.5施加荷载和求解在瞬态分析中，施加荷载的第一步是定义分析类型，然后为分析建立初始条件。4.5.1指定分析类型在这一步中，可以如下指定分析类型：GUI:MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis>Transient如果是一个新的分析，执行命令：ANTYPE,TRANSIENT,N

5、EW如果是重新启动以前的分析，比如，附加一个荷载。执行命令：ANTYPE,TRANSIENT,REST。（条件是先前分析的jobname.ESAV、jobname.DB等文件是可以利用的）4.5.2为分析建立初始条件瞬态热分析的初始条件来自于对应的一个稳态计算结果，或者直接为所有节点设定初始温度。4.5.2.1设置均匀的初始温度如果已知模型起始时的环境温度，可用下面的方法来设定所有节点的初始温度：命令：TUNIFGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Settings>UniformTemp如果不在对话框中输入数据，则

6、默认为参考温度，参考温度的值默认为零，可以如下设定参考温度：命令：TREFGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Settings>ReferenceTemp注意：设定均匀的初始温度，与下面的设定节点温度（自由度）不同。命令：DGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->OnNodes初始均匀温度仅对分析的第一个子步有效；而设定节点温度将使节点温度在整个瞬态分析过程等于指定值，除非通过下列方法删除此约束：命令：DDELEGUI:MainMenu>Solution>-Loa

7、ds->Delete>-Thermal-Temperature>OnNodes4.5.2.1设置非均匀的初始温度在瞬态热分析（不是稳态热分析）中，可以指定一个和一组初始温度不均匀的节点，方法如下：命令：ICGUI:MainMenu>Solution>Loads>Apply>-InitialCondit"n>Define还可以对某些节点设定非均匀的初始温度，同时再设定其它节点的初始温度为均匀初始温度。要做到这点，只需要在为选择的节点定义不均匀温度之前，先定义均匀的温度就行了。用以下命令可显示具有非均匀初始温度的节点：命令：ICLISTGUI

8、:MainMenu>Preprocessor>Loads>Apply>InitialCondit"n>ListPicked如果初始温度场是不均匀的且又是未知的，就必须首先作稳态热分析确定初始条