最新ANSYS瞬态热分析教程及实例教学讲义ppt课件
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《热分析ansys教程》课件
05
热分析优化设计
优化设计的基本概念
01
优化设计是一种通过数学模型和计算机技术，寻找满足特定条 件下的最优设计方案的方法。
02
优化设计的基本概念包括目标函数、设计变量、约束条件和求
解算法等。
热分析优化设计是针对热学问题，通过优化设计来提高产品的
03
热性能和降低能耗。
ANSYS优化设计的步骤
定义设计变量
网格质量检查
对生成的网格进行检查， 确保网格质量良好，没有 出现奇异点或扭曲。
边界条件的设置
确定边界条件
根据分析对象的实际情况，确定合适的边界条件，如温度、热流 率等。
设置边界条件
在ANSYS软件中，将确定的边界条件应用到几何模型上。
验证边界条件
对设置的边界条件进行验证，确保其合理性和准确性。
04
傅里叶定律
热量传递与温度梯度成正比，即热流密度与温度梯度 成正比。
牛顿冷却定律
物体表面与周围介质之间的温差与热流密度成正比。
热力学第一定律
能量守恒定律，表示系统能量的增加等于传入系统的 热量与系统对外界所做的功之和。
热分析的三种基本类型
稳态热分析
系统达到热平衡状态时的温度分布。
瞬态热分析
系统随时间变化的温度分布。
网格划分问题
网格划分不均匀
在某些区域，网格可能过于密集，而 在其他区域则可能过于稀疏，这可能 导致求解精度下降或求解失败。
网格自适应调整问题
在某些情况下，ANSYS可能无法正确 地自适应调整网格，导致求解结果不 准确。
网格划分问题
手动调整网格
手动调整网格密度，确保在关键区域有足够的网格密度。
使用更高级的网格划分工具
热分析(ansys教程)
1. 对流边界条件：需要提供对流 系数、流体温度和表面传热系数 等信息。
3. 初始条件：确保初始温度等初 始条件设置合理，不会导致求解 过程不稳定。
求解收敛问题
•·
1. 迭代方法：选择合适的迭代方 法，如共轭梯度法、牛顿-拉夫森 法等。
2. 松弛因子调整：根据求解过程， 适时调整松弛因子，以提高求解 收敛速度。
稳态热分析的步骤
建立模型
使用ANSYS的几何建模工具创建分析对象 的几何模型。
后处理
使用ANSYS的后处理功能，查看和分析结 果，如温度云图、等温线等。
网格化
对模型进行网格化，以便进行数值计算。 ANSYS提供了多种网格化工具和选项，可 以根据需要进行选择。
求解
运行求解器以获得温度分布和其他热分析 结果。
电子设备散热分析
研究电子设备在工作状态下的散热性能，提高设备可靠性和 使用寿命。
06 热分析的常见问题与解决 方案
网格划分问题
网格划分是热分析中重要 的一步，如果处理不当， 可能导致求解精度和稳定 性问题。
•·
1. 网格无关性：确保随着 网格数量的增加，解的收 敛性得到改善，且解不再 发生大的变化。
03 稳态热分析
稳态热分析的基本原理
01
稳态热分析是用于确定物体在稳定热载荷作用下的温度分布。在稳态条件下， 物体的温度场不随时间变化，热平衡状态被建立，流入和流出物体的热量相等 。
02
稳态热分析基于能量守恒原理，即流入物体的热量等于流出物体的热量加上物 体内部热量的变化。
03
稳态热分析通常用于研究物体的长期热行为，例如散热器的性能、电子设备的 热设计等。
热分析的基本原理基于能量守恒定律，即物体内部的能量变化应满足能量守恒关系。
《热分析ansys教程》课件
汽车发动机热分析
总结词
汽车发动机热分析用于研究发动机工作过程中的热量传递和热应力分布，以提高发动机 效率和可靠性。
详细描述
发动机是汽车的核心部件，其工作过程中会产生大量的热量。通过热分析，工程师可以 了解发动机内部的温度分布和热应力状况，优化发动机设计，提高其燃油效率和耐久性
。
建筑物的温度分布分析
热分析的基本原理
热分析是研究温度场分布、变化 和传递规律的科学，其基本原理 包括能量守恒、热传导、对流和 辐射等。
热分析的应用领域
热分析广泛应用于能源、动力、 化工、机械、电子等众多领域， 涉及传热、燃烧、材料热物性、 电子器件散热等方面。
热分析的常用软件
ANSYS是国际上最流行的热分析 软件之一，具有强大的建模、网 格划分、加载、求解和后处理功 能，广泛应用于工程实际和科学 研究。
模拟系统在稳定状态下温度分布和热流密 度的计算方法
总结词
适用于研究系统在稳定状态下的热性能和 热量传递机制。
详细描述
稳态热分析用于计算系统在稳定状态下温 度分布和热流密度，不考虑时间因素，只 考虑热平衡状态。
详细描述
在稳态热分析中，系统的温度分布和热流 密度不随时间变化，因此可以忽略时间积 分效应，简化计算过程。
施加边界条件和载荷
根据实际情况，为模型的边界施加固 定温度、热流等边界条件，以及热载 荷。
求解和结果查看
选择求解器
根据模型的大小和复杂程度，选择合适的求解器进行求解。
结果后处理与查看
查看温度分布、热流分布等结果，并进行必要的后处理，如云图显示、数据导 出等。
03
热分析的常用方法
稳态热分析
总结词
COMSOL Multiphysics
ansys瞬态热分析教程及实例
大家好
QUST
18
自动时间步长选项 命令：AUTOTS GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type
> Sol'n Controls 打开后求解过程中将自动调整时间步长。
大家好
QUST
19
时间积分选项 命令：TIMINT GUI：Main Menu > Solution > Load Step
QUST
6
大家好
5. 瞬态传热分析
均匀初始温度：如果整个模
型的初始温度为均匀且非0
2
，使用下列菜单指定:
3 4 1
QUST
7
大家好
1
2 3
5. 瞬态传热分析
非均匀的初始温度
如果模型的初始温度分布
已知但不均匀，使用这些
菜单将初始条件施加在特
4
定节点上
5
QUST
8
大家好
5. 瞬态传热分析
ANSYS 瞬态传热分析的主要步骤 1.建立有限元模型 2.施加载荷并求解 3.求解 4.查看分析结果
QUST
5
大家好
5. 瞬态传热分析
在瞬态分析中，载荷步和子步的定义与非线性稳态分 析十分类似。载荷定义的每个载荷步的终点，并可以 随时间阶跃或渐进的施加。
每个载荷步的求解是在子步上得到。子步长根据时间 积分步长得到。
自动时间步 (ATS) 同样适用于瞬态分析，可以简化 ITS选择。 ITS选择将影响到瞬态分析的精度和非线性收敛性 (如果存在)。
Restart
大家好
QUST
10条件分为两种情况：其一， 初始温度场已知；其二，初始温度场未知。
Ansys热分析教程(全)
章节内容概述
• 第7章-续 – 例题 6 - 低压气轮机箱的热分析
• 第 8 章 - 辐射 – 辐射概念的回顾 – 基本定义 – 辐射建模的可选择方法 – 辐射矩阵模块 – 辐射分析例题 - 使用辐射矩阵模块进行热沉分析，隐式和非隐式方 法。
• 第 9 章 - 相变 – 基本模型/术语 – 在 ANSYS中求解相变 – 相变例题 - 飞轮铸造分析
传导
• 传导的热流由传导的傅立叶定律决定：
q*
=
− Knn
∂T ∂n
=
heat
flow
rate
per
unit
area
in
direction
n
Where, Knn = thermal conductivity in direction n
T = temperature
∂T = thermal gradient in direction n ∂n
• 负号表示热沿梯度的反向流动(i.e., 热从热的部分流向冷的).
q*
T
dT
dn
n
对流
• 对流的热流由冷却的牛顿准则得出:
q* = hf (TS − TB ) = heat flow rate per unit area between surface and fluid
Where, hf = convective film coefficient TS = surface temperature TB = bulk fluid temperature
• 第 6 章 - 复杂的, 时间和空间变化的边界条件 – 表格化的热边界条件 (载荷) – 基本变量 – 用户定义的因变变量
章节内容概述
Ansys热分析教程_瞬态分析
载荷步和子步
在瞬态分析中，载荷步和子步的定义与非线性稳态分析十分类似。载 荷定义的每个载荷步的终点，并可以随时间阶跃或渐变的施加。 每个载荷步的求解是在子步上得到。 子步长根据时间积分步长得到。 自动时间步 (ATS) 同样适用于瞬态分析， 可以简化ITS选择。
ITS选择将影响到瞬态分析的精度和非线性收敛性 (如果存在)。
K T Q
n 1
K
Equivalent conductivity matrix
Q
Equivalent heat flow vector
If nonlinearities are present, the incremental form of this equation is iterated upon at every time point.
* MASS71热质量单元比较
特殊，它能够存贮热能单不 能传导热能。因此，本单元 不需要热传导系数。
瞬态分析前处理考虑因素(续)
象稳态分析一样，瞬态分析也可以是线性或非线性的。如果是 非线性的，前处理与稳态非线性分析有同样的要求。
稳态分析和瞬态分析对明显的区别在于加载和求解 过程。
在瞬态热分析数值方法的一个简单介绍以后，我们将集中解释 这些过程。
积分。
ANTYPE,TRANS + TIMINT,OFF ANTYPE,STATIC ANTYPE,STATIC + TIMINT,ON ANTYPE,TRANS
另外的时间积分例子
在本例中，不是在分析的开始关闭时间积分 效果来建立初始条件，而是在分析的结束关 闭时间积分来“加速”瞬态。
注意改变到稳态边界时 的突变。最后一个载荷 步的终止时间可以是任 意的,但必须比前面的瞬 态载荷步时间数值要大 。
ansys稳态及瞬态热分析.ppt
Guidelines Them-2
目录 （续）
第三章 稳态传热分析 一、稳态传热的定义 二、热分析的单元 三、ANSYS稳态热分析的基本过程 练习 第四章 瞬态传热分析 一、瞬态传热分析的定义 二、瞬态热分析的单元及命令 三、ANSYS瞬态热分析的主要步骤
1、建模 2、加载求解 3、后处理
四、相变问题 练习
Them-11
第一讲、符号与单位
项目
国际单位
英制单位
ANSYS代号
长度
m
ft[英尺]
时间
s
s
质量
Kg
lbm [磅质量]
温度
℃
oF
力
N
lbf
能量（热量）
J
BTU[英制热单位]
功率（热流率）
W
BTU/sec
热流密度
W/m2
BTU/sec-ft2
生热速率
W/m3
BTU/sec-ft3
导热系数
W/m-℃
BTU/sec-ft-oF
Lesson Objectives
第一讲、符号与单位 第二讲、传热学经典理论回顾 第三讲、热传递的方式 第四讲、稳态传热 第五讲、瞬态传热 第六讲、线性与非线性 第七讲、边界条件、初始条件 第八讲、热分析误差估计
2001年10月1日 2020/4/16
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001)
*ANSYS培训教程 – 版本 5.5 – XJTU MSSV By: Haich Gao (011001)
Them-6
ANSYS的热分析
P-2. ANSYS的热分析
Objective
ansys热分析瞬态稳态演示文稿
第3页，共134页。
目录 （续）
第三章 稳态传热分析
一、稳态传热的定义 二、热分析的单元 三、ANSYS稳态热分析的基本过程 练习 第四章 瞬态传热分析
一、瞬态传热分析的定义
二、瞬态热分析的单元及命令 三、ANSYS瞬态热分析的主要步骤
1、建模
2、加载求解
3、后处理
四、相变问题 练习
No Image
· ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外，还可以 分析相变、有内热源、接触热阻等问题。
第8页，共134页。
ANSYS的热分析分类
P-3. ANSYS的热分析分类
Objective
• 稳态传热：系统的温度场不随时间变化
• 瞬态传热：系统的温度场随时间明显变化
No Image
[C(T)]{ T}+[K(T)]{T}={Q (T)}
No Image
Guidelines
第19页，共134页。
第七讲、边界条件、初始条件
ANSYS热分析的边界条件或初始条件可分为七种： 温度;
热流率; 热流密度;
对流; 辐射; 绝热; 生热。
No Image
Guidelines
第20页，共134页。
The第m2-页2 ，共134页。
目录
第一章 简介
一、热分析的目的 二、ANSYS的热分析 三、ANSYS热分析分类
四、耦合分析
第二章 基础知识
一、符号与单位
二、传热学经典理论回顾
三、热传递的方式 四、稳态传热 五、瞬态传热
六、线性与非线性
七、边界条件、初始条件
八、热分析误差估计
No Image
Guidelines
目录 （续）
第三章 稳态传热分析
一、稳态传热的定义 二、热分析的单元 三、ANSYS稳态热分析的基本过程 练习 第四章 瞬态传热分析
一、瞬态传热分析的定义
二、瞬态热分析的单元及命令 三、ANSYS瞬态热分析的主要步骤
1、建模
2、加载求解
3、后处理
四、相变问题 练习
No Image
· ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。此外，还可以 分析相变、有内热源、接触热阻等问题。
第8页，共134页。
ANSYS的热分析分类
P-3. ANSYS的热分析分类
Objective
• 稳态传热：系统的温度场不随时间变化
• 瞬态传热：系统的温度场随时间明显变化
No Image
[C(T)]{ T}+[K(T)]{T}={Q (T)}
No Image
Guidelines
第19页，共134页。
第七讲、边界条件、初始条件
ANSYS热分析的边界条件或初始条件可分为七种： 温度;
热流率; 热流密度;
对流; 辐射; 绝热; 生热。
No Image
Guidelines
第20页，共134页。
The第m2-页2 ，共134页。
目录
第一章 简介
一、热分析的目的 二、ANSYS的热分析 三、ANSYS热分析分类
四、耦合分析
第二章 基础知识
一、符号与单位
二、传热学经典理论回顾
三、热传递的方式 四、稳态传热 五、瞬态传热
六、线性与非线性
七、边界条件、初始条件
八、热分析误差估计
No Image
Guidelines
ANSYS瞬态热分析教程及实例 ppt课件
定义密度
GUI：Main Menu > Preprocessor > Material Props > 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.
PPT课件
PPT课件
QUST
13
3. 设置节点温度
命令：D
GUI：Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Thermal > Temperature > On Nodes
PPT课件
QUST
14
3. 设定非均匀的初始温度 命令：IC GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
如果需要知道系统受随时间变化(或不变)的载荷和边 界条件时的响应，就需要进行“瞬态分析” 。
QUST
2
PPT课件
4. 瞬态传热分析
QUST
3
PPT课件
5. 瞬态传热分析
ANSYS 缺省是渐进加载的。渐进加载可以提 高瞬态求解的适应性，如果有非线性时可以提 高收敛性。
QUST
4
PPT课件
5. 瞬态传热分析
(1) 选择分析类型 选择Transient分析，操作如下：
PPT课件
QUST
36
GUI：Main Menu > Preprocessor > Loads > Analysis Type > New Analysis
选择Transient 分析，单击OK。采用ANSYS 默认设置，在弹出的子对话框中单击OK。
ANSYS瞬态传热分析教程
ANSYS瞬态传热分析教程瞬态传热分析的定义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。
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，首先必须将载荷～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。
对于每一个载荷步，必须定义载荷值及时间值，同时必须选择载荷步为渐变或阶越。
瞬态热分析中的单元及命令瞬态热分析中使用的单元与稳态热分析相同。
要了解每个单元的详细说明，请参阅《A NSYS Element Reference Guide》ANSYS 瞬态热分析的主要步骤建模加载求解后处理建模确定jobname、title、units, 进入PREP7；定义单元类型并设置选项；如果需要，定义单元实常数；定义材料热性能：一般瞬态热分析要定义导热系数、密度及比热；建立几何模型；对几何模型划分网格。
加载求解1、定义分析类型如果第一次进行分析，或重新进行分析GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis>TransientCommand: ANTYPE,TRANSIENT,NEW如果接着上次的分析继续进行（例如增加其它载荷）GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>RestartCommand: ANTYPE,TRANSIENT,REST2、获得瞬态热分析的初始条件①、定义均匀温度场如果已知模型的起始温度是均匀的，可设定所有节点初始温度Command:TUNIFGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Uniform Temp如果不在对话框中输入数据，则默认为参考温度，参考温度的值默认为零，但可通过如下方法设定参考温度：Command:TREFGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Reference Temp注意：设定均匀的初始温度，与如下的设定节点的温度（自由度）不同Command:DGUI: Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes初始均匀温度仅对分析的第一个子步有效；而设定节点温度将保持贯穿整个瞬态分析过程，除非通过下列方法删除此约束：Command:DDELEGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Delete>-Thermal-Temperature>On Nodes②、设定非均匀的初始温度在瞬态热分析中，节点温度可以设定为不同的值：Command:ICGUI: Main Menu> Solution>Loads>Apply>-Initial Condit'n>Define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件：设定载荷（如已知的温度、热对流等）将时间积分设置为OFF：Command: TIMINT, OFFGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequen c>Time Integration设定一个只有一个子步的，时间很小的载荷步（例如0.001）：Command: TIMEGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequen c>Time and Substps写入载荷步文件：Command:LSWRITEGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>Write LS File或先求解：Command:SOLVEGUI: Main Menu> Solution>Solve>Current LS注意：在第二载荷步中，要删去所有设定的温度，除非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。
第12讲 ANSYS瞬态热分析
本讲介绍瞬态传热分析的知识，通过学习， 本讲介绍瞬态传热分析的知识，通过学习，使大家了 解瞬态传热分析，并能对简单的问题进行求解。 解瞬态传热分析，并能对简单的问题进行求解。
瞬态分析步骤
建模 加载求解 后处理
瞬态热分析步骤一： 建模
· 确定jobname、title、units, 进入PREP7； 确定jobname、title、 进入PREP7
瞬态热分析步骤二：加载求解
· 写入载荷步文件： 写入载荷步文件：
Command: Command: LSWRITE GUI: GUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>Write LS File 或先求解： 或先求解： Command: Command: SOLVE GUI: GUI: Main Menu> Solution>Solve>Current LS 注意： 在第二载荷步中 ， 要删去所有设定的温度 ， 除 注意 ： 在第二载荷步中， 要删去所有设定的温度， 非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。 非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。
瞬态热分析步骤二：加载求解
b、获得瞬态热分析的初始条件 ①、定义均匀温度场 如果已知模型的起始温度是均匀的， 如果已知模型的起始温度是均匀的，可设定所有节点初始温度 Command: Command: TUNIF GUI: GUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Uniform Temp Solution>-Loads-
瞬态热分析步骤二：加载求解
如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为阶越选项； 如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为阶越选项；如果载荷 值随时间线性变化，则要设定为渐变选项： 值随时间线性变化，则要设定为渐变选项： Command: Command: KBC GUI: GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts-> Time/Frequenc > Solution>OptsTime and Substps
瞬态分析步骤
建模 加载求解 后处理
瞬态热分析步骤一： 建模
· 确定jobname、title、units, 进入PREP7； 确定jobname、title、 进入PREP7
瞬态热分析步骤二：加载求解
· 写入载荷步文件： 写入载荷步文件：
Command: Command: LSWRITE GUI: GUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>Write LS File 或先求解： 或先求解： Command: Command: SOLVE GUI: GUI: Main Menu> Solution>Solve>Current LS 注意： 在第二载荷步中 ， 要删去所有设定的温度 ， 除 注意 ： 在第二载荷步中， 要删去所有设定的温度， 非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。 非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。
瞬态热分析步骤二：加载求解
b、获得瞬态热分析的初始条件 ①、定义均匀温度场 如果已知模型的起始温度是均匀的， 如果已知模型的起始温度是均匀的，可设定所有节点初始温度 Command: Command: TUNIF GUI: GUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Uniform Temp Solution>-Loads-
瞬态热分析步骤二：加载求解
如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为阶越选项； 如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为阶越选项；如果载荷 值随时间线性变化，则要设定为渐变选项： 值随时间线性变化，则要设定为渐变选项： Command: Command: KBC GUI: GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts-> Time/Frequenc > Solution>OptsTime and Substps
ansys_热分析_瞬态_稳态 ppt课件
Kg/m3
lbm/ft3
DENS
比热
J/Kg-℃
BTU/lbm-oF
C
焓
J/m3
BTU/ft3
ENTH
表征物体吸收的热量，为一个体系的内能与体系的体积和外界施加于体系的压强的乘积之和
PPT课件
Them-12
第二讲、传热学经典理论回顾
PPT课件
Them-13
第三讲、热传递的方式
Definition
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
ANSYS热分析可分为三个步骤： · 前处理： 建模 · 求解： 施加载荷计算 · 后处理： 查看结果
PPT课件
Them-25
稳态热分析步骤一：建模
①、确定jobname、title、unit； ②、进入PREP7前处理，定义单元类型，设定单元选项； ③、定义单元实常数； ④、定义材料热性能参数，对于稳态传热，一般只需定义导热
热分析涉及到的单元有大约40种，其中纯粹用于热分析的有14种：
线性： LINK32
两维二节点热传导单元
LINK33
三维二节点热传导单元
LINK34
二节点热对流单元
LINK31
二节点热辐射单元
二维实体：PLANE55
四节点四边形单元
PLANE77
八节点四边形单元
PLANE35
三节点三角形单元
PLANE75
Lesson Objectives
第一讲、符号与单位 第二讲、传热学经典理论回顾 第三讲、热传递的方式 第四讲、稳态传热 第五讲、瞬态传热 第六讲、线性与非线性 第七讲、边界条件、初始条件 第八讲、热分析误差估计
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QUST
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自动时间步长选项 命令：AUTOTS GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type
> Sol'n Controls 打开后求解过程中将自动调整时间步长。
QUST
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时间积分选项 命令：TIMINT GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Apply > Structural > Temperature > Uniform Temp
如果已知模型的起始温度是均匀的，可设定所有节点 初始温度。
QUST
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2. 设定参考温度 命令：TREF GUI：Main Menu > Solution > Define Loference Temp
ANSYS瞬态热分析教程及实例
4. 瞬态传热分析
瞬态传热分析的基本步骤与稳态热分析类似，主要的 区别是瞬态传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，首先必须将载荷－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，如图3-9 所示。对于每一个载荷步，必须定 义载荷值及时间值，同时必须选择载荷步为Ramped 方式变化或Stepped 方式变化。
> Apply > Initial Condit'n > Define
在瞬态传热分析中，节点温度可以通过此项设 定为不同的值。
QUST
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初始温度场未知
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件，下面介 绍分析选项的设定：
1）施加载荷（如已知的温度、热对流等） 2）关闭时间积分 命令：TIMINT, OFF GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Restart
QUST
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定义瞬态传热分析的初始条件
瞬态传热分析的初始条件分为两种情况：其一， 初始温度场已知；其二，初始温度场未知。
QUST
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已知初始温度场
如果初始温度场是已知的，则定义过程比较简单，定 义过程如下：
1. 定义均匀温度场 命令：TUNIF GUI：Main Menu > Solution > Define Loads >
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5. 瞬态传热分析
均匀初始温度：如果整个模
型的初始温度为均匀且非0
2
，使用下列菜单指定:
3 4 1
QUST
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1
2 3
5. 瞬态传热分析
非均匀的初始温度
如果模型的初始温度分布
已知但不均匀，使用这些
菜单将初始条件施加在特
4
定节点上
5
QUST
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5. 瞬态传热分析
ANSYS 瞬态传热分析的主要步骤 1.建立有限元模型 2.施加载荷并求解 3.求解 4.查看分析结果
Opts > Time/Frequenc > Time Integration 如果将此选项设定为OFF，将进行稳态热分析。
QUST
20
求解 命令：SOLVE GUI：Main Menu > Solution > Current LS
QUST
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POST1 后处理
读入结果数据
命令：SET GUI：Main Menu > General Postproc > Read
QUST
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择分析类型
进行瞬态传热分析需要首先需要定义分析类型及其相 关选项。下面介绍分析类型及其选项的设定：
进行第一次分析或者重新进行分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,NEW GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type > New
Analysis > Transient 延续上一次分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,REST GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type >
在瞬态分析中，载荷步和子步的定义与非线性稳态分 析十分类似。载荷定义的每个载荷步的终点，并可以 随时间阶跃或渐进的施加。
每个载荷步的求解是在子步上得到。子步长根据时间 积分步长得到。
自动时间步 (ATS) 同样适用于瞬态分析，可以简化 ITS选择。 ITS选择将影响到瞬态分析的精度和非线性收敛性 (如果存在)。
如果需要知道系统受随时间变化(或不变)的载荷和边 界条件时的响应，就需要进行“瞬态分析” 。
QUST
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4. 瞬态传热分析
QUST
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5. 瞬态传热分析
ANSYS 缺省是渐进加载的。渐进加载可以提 高瞬态求解的适应性，如果有非线性时可以提 高收敛性。
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5. 瞬态传热分析
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5. 瞬态传热分析
如果不在对话框中键入数据，则默认为参考温 度，参考温度的值默认为零。
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3. 设置节点温度
命令：D GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
> Apply > Thermal > Temperature > On Nodes
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3. 设定非均匀的初始温度 命令：IC GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
Write LS File 或先求解：
GUI：Main Menu > Solution > Solve > Current LS
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非线性选项常用选项如下：
１）迭代次数选项选项
命令：NEQIT GUI：Main Menu > Preprocessor > Loads >
Load Step Opts > Nonlinear > Equilibrium Iter 每个子步默认的次数为25，这对大多数非线性 热分析已经足够。
Opts > Time/Frequenc > Time Integration
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设定一个只有一个子步的，时间很小的载荷步（例如 0.001）
命令：TIME GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type >
Sol'n Controls > basic 4）写入载荷步文件 命令：LSWRITE GUI：Main Menu > Solution > Load Step Opts >