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1、Workbench-SimulationHeatTransfer11.0Workshop9–飞轮铸造(相变分析)July14,2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#002557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-1案例–飞轮铸造分析WorkshopSupplement•为了讲述在课程中论述的相变技术，将进行一个个轮飞轮铸铸分析造分析:•问题描述:–对一个铝制飞轮铸造进行相变分析。飞轮是将溶解的铝注入沙模中制造的。•分析目标:–研究飞轮凝固过程。几何文件W
2、heel.agdb-轴对称几何July14,2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-2飞轮铸造分析WorkshopSupplement描述•部件在圆柱形沙模(高20厘米，半径25厘米)的中心。•铝在800°C时注入沙模。•沙模初始温度为25°C。•模型顶面和侧面与环境通过自由对流交换热量。•假设沙模和铝均为轴对称。•假设沙的热材料属性为常数，铝随时间变化。比热和密度将用来计算铝的热焓。July14,2008Wo
3、rkbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-3步骤WorkshopSupplement•定义两种材料:铝和沙。•建立瞬态热分析–指定时间步长控制。–求解控制。•指定初始条件。–沙模25°C–铝800°C•建立对流边界条件。–环境温度为30°C，沙模侧面换热系数为7.5W/m2-°C，沙模顶面为5.75W/m2-°C。–底部不指定边界条件(完全绝热).•在后处理中建立温度探测器。July14,2008Workbench-Simu
4、lationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-4飞轮铸造分析-控制WorkshopSupplement•激活时间积分。使用向后欧拉时间积分。•激活线性搜索收敛增强工具。•热导率表现了沙与铝的接触。•将进行两个分析–Case1:观察1分钟内的凝固。–Case2:运行第二个工况，持续30秒。•激活自动时间步–初始和最小时间步长为0.001sec–Case1:最大时间步长2.0sec–Case2:Case2:最大时间步长5.0sec5.0secJuly14,
5、2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-5案例–飞轮铸造分析WorkshopSupplement飞轮几何:July14,2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-6飞轮几何WorkshopSupplement•沙漠几何:July14,20
6、08Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-7使用已存在的几何文件WorkshopSupplement•双击“wheel.agdb”，返回到Project页，高亮wheel，打开Simulation，注意需要改变分析类型为2DJuly14,2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,I
7、nc.ProprietaryWS9-8几何类型WorkshopSupplement•确认在2Dbehavior中选择了“Axisymmetric”。高亮Geometry，查看其细节栏。July14,2008Workbench-SimulationHeatTransferInventory#00557©2008ANSYS,Inc.Allrightsreserved.ANSYS,Inc.ProprietaryWS9-9材料属性–飞轮铸造分析Work
