Ansys作业——瞬态热分析.doc

Ansys作业—瞬态热分析问题描述瞬态热分析实例1?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:?(1)第1s和第50s板内的温度分布情况。?(2)整个板在前50s内的温度变化过程。?(3)圆孔边缘A点处温度随时间变化曲线。,选择单元。(1)选择热分析单元,操作如下:GUI:MainMenu>Preprocessor>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)建立实体模型?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:?创建矩形命令:RECTNG,0,,0,?其操作如下:?GUI:MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Circle>Bydimensions?在弹出对话框中,单击OK得到圆面。?命令:CYL4,,,?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:?命令:asba,1,2图1实体模型(4)(1)选择分析类型?GUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>AnalysisType>NewAnalysis?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?板的初始温度为20℃,设置初始温度操作如下:?GUI:MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>InitialCondit'n>Define?在弹出的拾取对话框中,单击PickAll。弹出DefineInitialConditions对话框,?命令:IC,All,TEMP,20,(3)定义热约束定义对流边界?GUI:UtilityMenu>Plot>lines?命令:LPLOT?定义对流载荷/边界首先进入ApplyConvonlines对话框,操作如下:?GUI:MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Convection>OnLines?在弹出对话框中,键入Filmcoefficient和BulkTemperature值。?命令:SFL,L2,CONV,100,,20,?定义稳态热边界?在边线上定义稳态热边界,操作如下:?GUI:MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnLines?在弹出对话框中,键入边界温度为“500”。单击OK。?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?GUI:MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>Time–timesteps?在TimeandtimeStepOptios对话框中按照下图设置,其余选项不变。?TIME,50?AUTOTS,1?DELTIM,1,,,1?KBC,0?下面确认时间积分选项打开。操作如下:?GUI:MainMenu>Solution>LoadSte