有限元瞬态分析.docx

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1、有限元与热分析数值仿真大作业课程：有限元与热分析数值仿真授课老师：钱作勤（老师）学院：能动学院班级：动力工程152班姓名：董理学号：10497316023242017年1月］3日目录基于ANSYS对法兰的冃舜态/不急态传热过程错误！未定义书签。一、问题描述3二、问题分析3三、求解步骤4第一步：模型绘图定型4第二步：定义材料的属性错误!未定义书签。第三步：建立几何模型5第四步:参数设置第五步：网格划分错误!未定义书签。第六步：导热参数设置错误!未定义书签。基于ANSYS的法兰的热分析一、问题描述（稳态）法兰（Flange）,又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰轴与轴之间相互连接的零件，用于管

2、端Z间的连接；也有用在设备进岀口上的法兰，用于两个设备Z间的连接，如减速机法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连，法兰间用衬垫密封。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为“法兰类零件”。法兰是使一种常见产品，为保证法兰的散热性能达到设计要求，从而避免产品因过热造成损坏，需对其进行热分析，计•算在实际工况下的温度分布，校核其散热性能。在Ansys的Workbench环境下使用Geometry模块和Steady-Thermal模块法

3、兰的基础部分参数为大直径D为92mm,小直径R为15mm,高为30mm,厚度为30mm。二、问题分析该问题属于稳态热传导问题。根据问题的轴对称性（几何结构轴对称、载荷轴对称及边界条件轴对称），可以选择过圆柱体纵剖面的一半建立平面有限元模型，并选择相应的平面热分析单元进行求解；也可选择四分Z—个圆柱体建立体有限元模型并选择相应的体单元进行求解。下而进行求解。三、求解步骤ANSYS控制面板GUT操作步骤如下：第一步：模型绘图定型在CAT1A绘图软件中绘出法兰的成品图第二步=定义材料的属性(1)在MainMenu中选择MaterialMode,单击对话框右侧的ThermalConduc

4、ivity输入15.1,以同样的方式输入温度为21。DellSourceylooton3SIGeneraMater^4fljG■Gr«yCartIron9MdpnesunAloySO111213%Mye^eneJSt^enSied9Steel

5、%StarArwolropcW

6、HOM15.1M》npvoo-?E»f第三步：建立几何模型(1)选择AnalysisSystems>Steady-StateThermal命令，逐个向下点击生成模型图如图所示」iSQprv“RM•UvnAie•Weep■ThirAxfac.■%CMmter0託P.MWienUUctPIS*&I®•■'・二•:・QQEKJQQ栄*&•nOHA;SUte，木XVPWwz*«PWw，木巾Jzjftimpctfl・，•iX1MyOoooo第四步:参数确定材料的导热系数为4OOw/(m•k),表面对流换热系数为5w/(m2•k)。AUf

7、厶)创▼・-t®@(S•硏・二•:•題⑨負凹qQ条八目-・Colony*X*X•XvX*X*Hl-iTlbkA^we—•i^ct~■HoMMG««mHryA70025007$NoWWtM第五步：网格划分采用sweep网格划分，如图:QA:3«dr$UteTWrmal-Mech«nk・(AH$Y1MUt

8、A*(chVWwVMiTmH切卩O丿3«♦HI・血・▼0WorWw«lw；“为©•■笏・二•:•QQ

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10、宀04”9JD75.HoMgAW130MHncK.SM«.V.A)r^U«Mwv第六步：导热参数设置GeometrySelection30FacesConvectionStagnantAir•SimplifiedCaseAverageFilmTemperatureAmbentTemperature25.*C(ramped){scope

11、ScopingMethodGeometrySelectionGeometryAllBodiesDefinitionTypeTemperatureB