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有限元仿真技术引言有限元仿真技术是一种用于解决工程问题的数值计算方法，通过将具有复杂几何形状和边界条件的问题离散为小的有限单元，然后分析这些单元的行为来近似解决原始问题。
在过去几十年中，有限元仿真技术得到了广泛的应用，已经成为许多工程领域中不可或缺的工具。
本文将探讨有限元仿真技术的原理、应用和发展趋势。
有限元分析的基本原理有限元分析的基本原理是将连续的物理现象离散为有限数量的单元，然后在每个单元内建立代表物理属性的数学模型。
这些单元通过一组已知的边界条件连接在一起，形成整个问题的数学模型。
通过求解这个数学模型，可以获得问题的近似解。
有限元分析的核心是有限元模型的建立。
建立有限元模型需要确定以下几个关键要素：1.几何模型：需要根据实际问题建立几何模型，通常使用三维网格来离散几何形状。
2.材料性质：需要确定每个单元的材料性质，例如弹性模量、密度、热导率等。
3.边界条件：需要确定每个单元的边界条件，例如力、热源等。
4.连接条件：需要确定不同单元之间的连接条件，例如接触、约束等。
有限元分析的应用领域有限元分析技术可以应用于各个工程领域，下面列举了其中一些常见的应用领域：结构力学在结构力学中，有限元分析可以用于计算结构的应力、应变、位移等。
它可以帮助设计师确定结构是否能够承受给定的负载，并对结构进行优化。
有限元分析在建筑、航空航天、汽车等领域中得到了广泛的应用。
流体力学有限元分析技术在流体力学中可以应用于解决各种与流体流动相关的问题，例如气动优化、水动力学等。
通过对流体的速度场、压力分布等特性进行模拟和分析，可以帮助工程师预测和改善流体力学系统的性能。
热传导有限元分析在热传导问题中也有广泛应用。
通过将热传导问题离散为有限单元，可以计算物体内部的温度分布，预测热流的传输路径和热传导的总量。
这在热处理、电子设备散热设计等领域中非常有用。
电磁场问题有限元分析可以用于求解与电磁场相关的问题，例如电磁场的分布、感应电压、电磁场的辐射等。
《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，ANSYS有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。
其中，ANSYS在热分析方面的应用具有很高的价值，能对复杂结构的温度分布、热应力等问题进行有效的数值模拟和分析。
本文旨在深入探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用。
二、ANSYS软件及其热分析功能ANSYS是一款广泛应用于机械、电气、流体等多领域的有限元分析软件。
其强大的功能主要得益于其精细的数值计算方法和广泛的适用性。
在热分析方面，ANSYS可以模拟各种复杂的热传导、热对流和热辐射问题，为工程师提供精确的数值结果和直观的图形展示。
三、ANSYS在热分析中的应用1. 模型建立与网格划分在ANSYS中进行热分析，首先需要建立准确的模型并进行网格划分。
ANSYS提供了强大的建模工具，可以方便地建立各种复杂的模型。
同时，其网格划分功能可以根据模型的特点和需求，自动或手动进行网格的生成和优化。
这为后续的热分析提供了可靠的数值基础。
2. 材料属性设定与载荷施加在热分析中，材料属性设定和载荷施加是关键步骤。
ANSYS 提供了丰富的材料库，可以根据实际需要选择合适的材料并进行属性的设定。
同时，根据问题的需求，可以在模型上施加各种类型的热载荷，如温度、热流等。
3. 求解与结果分析完成模型建立、网格划分、材料属性设定和载荷施加后，就可以进行求解了。
ANSYS采用先进的数值计算方法，可以快速得到求解结果。
同时，ANSYS提供了丰富的后处理功能，可以对求解结果进行可视化展示和分析。
例如，可以绘制温度分布图、热流图等，帮助工程师直观地了解问题的特点。
四、ANSYS在热分析中的优势相比传统的实验方法，ANSYS在热分析中具有以下优势：1. 准确性高：ANSYS采用先进的数值计算方法，可以模拟各种复杂的热传导、热对流和热辐射问题，得到的结果更加准确可靠。
2. 效率高：相比传统的实验方法，ANSYS可以在短时间内得到求解结果，大大提高了工作效率。
《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，ANSYS有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。
其中，热分析作为工程领域的一个重要部分，ANSYS软件在其中发挥了重要作用。
本文将详细探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用，包括其基本原理、应用领域、优势及挑战等方面。
二、ANSYS有限元分析软件基本原理ANSYS是一款功能强大的有限元分析软件，广泛应用于结构、流体、电磁场和热分析等领域。
在热分析中，ANSYS利用有限元法将复杂的连续体离散化，将求解域划分为一系列的单元体，然后通过对每个单元进行分析，从而得出整个结构的热行为特性。
三、ANSYS在热分析中的应用1. 稳态热分析稳态热分析主要用于研究物体在恒定温度场下的热行为。
通过ANSYS软件，可以建立物体的三维模型，设置材料属性、边界条件等参数，然后进行稳态热分析。
分析结果可以用于产品设计、优化和性能评估等方面。
2. 瞬态热分析瞬态热分析主要用于研究物体在温度场随时间变化情况下的热行为。
例如，在汽车发动机、电子设备等领域的热管理中，需要了解设备在运行过程中的温度变化情况。
通过ANSYS软件进行瞬态热分析，可以得出设备在不同时间点的温度分布情况，为产品设计、优化和故障诊断提供依据。
四、ANSYS在热分析中的优势1. 高精度：ANSYS软件采用先进的有限元法，可以将求解域划分为足够小的单元体，从而得出较为精确的解。
2. 多物理场耦合分析：ANSYS可以用于多物理场耦合分析，包括热-结构耦合、热-流体耦合等，能够更全面地反映实际工程问题的复杂性。
3. 丰富的材料库：ANSYS拥有丰富的材料库，可以用于模拟各种材料的热性能。
4. 强大的后处理功能：ANSYS具有强大的后处理功能，可以方便地查看和分析计算结果，为工程设计提供有力支持。
五、挑战与展望尽管ANSYS在热分析中具有诸多优势，但仍面临一些挑战。
例如，在处理大规模复杂问题时，计算资源的消耗较大；对于某些特殊材料和复杂结构的建模和分析难度较高；此外，ANSYS软件的学系成本较高，需要专业知识和技能。
有限元在传热学中的应用——温度场的有限元分析摘要：热分析在许多工程应用中扮演着重要角色。
有限元法是热分析中常用，高效的数值分析方法。
利用有限元法可以求解传热学中温度场的重要参数，在材料成型中，在铸造这一块有着重大意义。
1、有限元法的应用：有限元法是随着电子计算机的发展迅速发展起来的一种现代计算方法，首先在连续力学领域——飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后也很广泛用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续问题。
在传热学中，如果导热物体的几何形状不规则，边界条件复杂，很难有解析解。
解决这类问题的最好办法就是数值解法，而数值解法中最具实用性和使用最广泛的就是有限单元法。
2、有限元数值解法的基本思路：将连续求解区域减走势只在节点处相连接的一组有限个单元的组合体，把节点温度作为基本未知量，然后用插值函数以节点温度表示单元内任意一点处温度，利用变分原理建立用以求解节点未知量（温度）是有限元法方程，通过求解这些方程组，得到求解区域内有限个离散点上的温度近似解，并以这些温度近似解代替实际物体内连续的温度分布。
随着单元数目的增加，单元尺寸的减少。
单元满足收敛要求。
近似解就可收敛于精确解。
3、有限元数值解法的基本步骤有限元法在工程实际中应用的广泛性和通用性，体现在分析许多工程问题是，如力学中的位移场和应力场分析，传热学中的温度场分析，流体力学中的流场分析，都可以归结为给定边界条件下求解其控制方程的问题，虽然各个问题中的物理性质不同，却可采用同样的步骤求解。
具体步骤为（1）：结构离散。
（2）：单元分析。
（3）：整体分析。
（4）：边界条件处理与求解。
（5）：结果后处理。
有限元分析实际问题的主要步骤为：建立模型，推倒有限元方程式，求解有限元方程组，数值结果表述。
4、用于传热学的意义有限元法作为具有严密理论基础和广泛应用效力的数值分析工具，近年来，以由弹性平面问题扩展到空间问题，板壳问题。
从固体力学扩展到流体力学、传热学等连续介质力学领域；它在工程技术中的作用，已从分析和校核扩展到优化设计。
ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用首先是工程热传导问题的分析。
在工程实际中，热传导问题是非常常见的，比如热交换器、电子设备散热等。
ANSYS有限元分析软件可以通过建立热传导模型，对工程物体内部的温度分布、热流分布以及热传导过程进行分析。
通过这些分析，可以优化设计，提高热传导效率，降低温度梯度，从而提高工程的性能和可靠性。
其次是流体传热问题的分析。
流体传热问题是指研究物体表面与周围流体之间的热传递问题，比如热交换器的流体流动和传热、管道内的流体传热等。
ANSYS有限元分析软件提供了丰富的流体传热模块，可以对流体内部的温度分布、壁面的传热系数以及流体流动等进行分析。
通过这些分析，可以更好地了解流体传热机理，优化流体传热设备的设计，提高传热效率，降低能耗。
最后是热应力分析。
在工程实际中，热应力是很重要的工程问题，特别是对于高温工况下的工程结构。
热应力问题主要是指由于温度不均匀引起的结构内部和表面的应力和变形。
ANSYS有限元分析软件可以通过建立热应力模型，对结构的应力分布、变形和热应力引起的破坏等进行分析。
通过这些分析，可以评估结构的强度和刚度，优化结构设计，降低工程的失效风险。
总的来说，ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用非常广泛。
无论是工程热传导问题、流体传热问题还是热应力分析，ANSYS有限元分析软件都能够提供准确的数值计算结果，帮助工程师解决复杂的热问题，优化工程设计，提高工程性能和可靠性。
有限元分析及应用介绍有限元分析，简称FEA（Finite Element Analysis），是一种数值计算方法，用于预测结构的力学行为。
它可以将结构离散为有限个小单元，在每个小单元内进行力学计算，并通过求解得到整个结构的应力和位移分布。
有限元分析常用于工程领域中，如结构分析、热传导分析、流体流动分析等。
原理有限元分析的基本原理可以概括为以下几个步骤：1.离散化：将结构或物体离散为有限个小单元。
常见的小单元形状有三角形、四边形等，在三维问题中可以使用四面体、六面体等。
2.建立数学模型：在每个小单元内，根据结构的物理特性和力学行为建立数学模型。
模型中包括了材料的弹性模量、泊松比等参数，以及加载条件、约束条件等。
3.组装和求解：将所有小单元的数学模型组装成一个整体的数学模型，然后利用求解算法进行求解。
常见的求解算法有直接法、迭代法等。
4.后处理：得到结构的应力和位移分布后，可以进行各种后处理操作，如绘制位移云图、应力云图等，以帮助工程师分析结构的强度和刚度性能。
应用有限元分析在工程领域有着广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用案例：结构分析有限元分析可以用于结构分析，以评估结构的刚度和强度。
在设计建筑、桥梁、航空器等工程项目时，工程师可以使用有限元分析来模拟结构的力学行为，预测结构在不同加载条件下的变形和应力分布，以优化结构设计。
热传导分析有限元分析也可以用于热传导分析，在工程项目中评估热传导或热辐射过程。
例如，在电子设备的散热设计中，可以使用有限元分析来预测电子元件的温度分布，优化散热设计，确保电子元件的正常工作。
流体流动分析在流体力学研究中，有限元分析可以用于模拟流体的运动和流动行为。
例如，在船舶设计中，可以使用有限元分析来模拟船体受到波浪作用时的变形和应力分布，验证船体的可靠性和安全性。
优缺点有限元分析具有以下优点：•可以模拟复杂结构和物理现象，提供准确的结果。
•可以优化结构设计，减少设计成本和时间。
ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用随着科学技术的不断发展，工程领域的热分析越来越重要。
热力学、热传导、热对流、辐射传热等问题是工程领域中需要解决的关键问题之一。
ANSYS有限元分析软件作为一款功能强大、使用广泛的工程分析工具，在热分析领域发挥着重要的作用。
ANSYS有限元分析软件是一种基于有限元理论的数值计算工具。
它通过将一个复杂的物理问题划分成一个个简单的子域，然后将这些子域用有限元进行离散，再通过数值计算方法求解模型的应力、应变等物理场。
在热分析中，ANSYS能够非常准确地模拟材料的温度分布、热流量分布以及传热过程等问题，为工程师提供必要的设计信息。
在热分析中，ANSYS可以解决一系列不同的问题。
首先，它可以模拟材料的温度分布。
通过定义不同的材料参数和边界条件，ANSYS可以准确地计算出材料在不同情况下的温度分布，并可以用图形的形式进行展示。
这对于工程师来说非常有用，因为他们可以根据这些温度分布来判断材料是否会出现过热或者过冷的问题，从而进行相应的调整。
其次，ANSYS还可以模拟热流量的分布。
在实际工程中，热流量的分布是一个很重要的参数。
通过分析热流量的分布情况，工程师可以判断热量的传输是否合理，从而优化设计，提高效率。
ANSYS可以非常准确地计算出热流量的分布，并提供相应的图像展示，方便工程师观察和分析。
此外，ANSYS还可以模拟热对流传热问题。
热对流传热是指通过流体的对流而传递热量的现象。
在实际工程中，热对流非常常见，比如汽车发动机的冷却系统等。
ANSYS可以根据流体的流动特性和边界条件，准确地计算出热对流传热的情况，并提供相应的结果分析。
这对于工程师来说非常重要，他们可以通过这些结果来评估流体的冷却效果是否达到设计要求。
最后，ANSYS还可以模拟辐射传热问题。
辐射传热是指通过辐射而传递热量的现象，是热传导和热对流之外的一种重要传热方式。
在一些高温环境中，辐射传热非常显著，比如高温工业炉等。
有限元⽅法的发展及应⽤有限元⽅法的发展及应⽤摘要：有限元法是⼀种⾼效能、常⽤的计算⽅法。
有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的，所以它⼴泛地应⽤于以拉普拉斯⽅程和泊松⽅程所描述的各类物理场中。
⾃从1969年以来，某些学者在流体⼒学中应⽤加权余数法中的迦辽⾦法或最⼩⼆乘法等同样获得了有限元⽅程，因⽽有限元法可应⽤于以任何微分⽅程所描述的各类物理场中，⽽不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系。
基本思想：由解给定的泊松⽅程化为求解泛函的极值问题。
1有限元法介绍1.1有限元法定义有限元法（FEA，Finite Element Analysis）的基本概念是⽤较简单的问题代替复杂问题后再求解。
它是起源于20世纪50年代末60年代初兴起的应⽤数学、现代⼒学及计算机科学相互渗透、综合利⽤的边缘科学。
有限元法的基本思想是将求解域看成是由许多称为有限元的⼩的互连⼦域组成，对每⼀单元假定⼀个合适的(较简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满⾜条件(如结构的平衡条件），从⽽得到问题的解。
这个解不是准确解，⽽是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。
由于⼤多数实际问题难以得到准确解，⽽有限元不仅计算精度⾼，⽽且能适应各种复杂形状，因⽽成为⾏之有效的⼯程分析⼿段。
有限元法最初应⽤在⼯程科学技术中,⽤于模拟并且解决⼯程⼒学、热学、电磁学等物理问题。
1.2有限元法优缺点有限元⽅法是⽬前解决科学和⼯程问题最有效的数值⽅法，与其它数值⽅法相⽐，它具有适⽤于任意⼏何形状和边界条件、材料和⼏何⾮线性问题、容易编程、成熟的⼤型商⽤软件较多等优点。
（1）概念浅显，容易掌握，可以在不同理论层⾯上建⽴起对有限元法的理解，既可以通过⾮常直观的物理解释来理解，也可以建⽴基于严格的数学理论分析。
（2）有很强的适⽤性，应⽤范围极其⼴泛。
它不仅能成功地处理线性弹性⼒学问题、费均质材料、各向异性材料、⾮线性应⽴-应变关系、⼤变形问题、动⼒学问题已及复杂⾮线性边界条件等问题，⽽且随着其基本理论和⽅法的逐步完善和改进，能成功地⽤来求解如热传导、流体⼒学、电磁场等领域的各类线性、⾮线性问题。
基于有限元方法的热传导分析及其工程应用热传导是热力学中的一个重要现象，它描述了热量在物体中的传递过程。
在许多工程领域中，对热传导进行准确的分析和预测至关重要。
有限元方法是一种常用的数值模拟方法，可以有效地用于热传导分析，并在工程实践中得到了广泛的应用。
1. 有限元方法简介有限元方法是一种将复杂问题离散化为简单问题的数值方法。
它将需要求解的区域划分为有限数量的子区域，称为单元。
通过在每个单元上建立适当的数学模型，并考虑其边界条件，可以得到整个区域的近似解。
有限元方法可以应用于不同的物理场问题，例如结构力学、热传导、流体力学等。
2. 热传导的数学模型热传导过程可以用热传导方程表达。
对于三维空间中的热传导问题，热传导方程可以写作：∇·(k∇T) + q = ρCp∂T/∂t其中，T是温度分布，k是热导率，q是体积源项，ρ是密度，Cp是比热容。
这是一个偏微分方程，可通过有限元方法进行离散化求解。
3. 有限元离散化过程为了使用有限元方法解决热传导问题，首先需要将待求解区域划分为有限数量的单元。
常见的单元形状有三角形、四边形单元等。
然后，在每个单元内选择适当的插值函数来近似温度场的分布。
通过在每个单元上建立局部方程，并将它们组装成一个整体方程，可以得到一个线性方程组。
通过求解这个方程组，可以得到整个区域的温度分布。
4. 边界条件的处理在热传导问题中，边界条件起着重要的作用。
边界条件可以分为温度边界条件和热通量边界条件。
温度边界条件指定了边界上的温度值，而热通量边界条件指定了热量在边界上的传递速率。
在有限元方法中，通过在网格节点处施加相应的边界条件，可以得到方程组的边界条件部分。
5. 工程应用基于有限元方法的热传导分析在工程中有着广泛的应用。
以热导率为例，对于材料的选取和设计，了解其热导率的分布是非常重要的。
有限元方法可以对材料的热导率进行模拟和预测，从而指导工程设计和优化。
同时，在导热设备的设计中，有限元方法也可以用来评估材料的热传导性能，确定热传导路径，优化传热效果。
有限元模型生成及其在热分析中的应用蔡石屏1，沈国土1*，蔡继光1，董占海2，高景2（1.精密光谱科学与技术国家重点实验室，华东师范大学物理系，上海 200062；2.上海交通大学物理系，上海 200240）摘要：为了获得物体的模拟热像，首先建立待分析物体的有限元模型。
基于AutoCAD和ANSYS两个软件的特点，提出了一种建立有限元模型的解决方案，并进行了角系数和温度场的计算，最终显示了物体的三维模拟热像。
关键词：热分析；有限元模型；AutoCAD；ANSYS；模拟热像中图分类号：TN216 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2009)05-0279-04 Generation of the Finite Element Model and Its Application on Thermal AnalysisCAI Shi-ping1，SHEN Guo-tu1，CAI Ji-guang1，DONG Zhan-hai2，GAO Jing2(1. State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China;2. Department of Physics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China)Abstract：For simulating the thermal image of an object, its finite element model must be first generated.Here, in order to use both the software AutoCAD and ANSYS, the model is generated in a special way. With the model the angle factor and the temperature field are calculated. The temperature field is visualized, too.Key words：thermal analysis；finite element model；AutoCAD；ANSYS；simulation of thermal image引言建立合理的物理模型，利用理论模拟技术模拟各种实际物体的红外辐射场不仅可以节省大量的人力物力，而且可以模拟不同时刻不同气象条件下的红外辐射场[1]，这对红外系统的研制、仿真设计和国防科学具有十分重要的意义。
红外辐射场的计算归根结底是物体各部分导热问题的求解，原则上，导热问题的求解就是对导热微分方程式在规定的边界条件下进行积分求解，对于许多不可能获得理论解的实际场合的分析，一般都是采用有限元法。
目前，划分有限元的方法有采用成熟的有限元软件如ANSYS的方法，缺点是其几何建模需要较高的有限元应用技巧且较费时；也有采用Visual C++编程实现有限元划分的方法[2]，缺点是建立初始几何模型比较繁琐，需要花费大量的时间和精力；再者，应用最多的建模方法是所谓的参数化建模方法[3]，它是利用CAD或有限元分析软件的二次开发功能，采用面向用户的编程方法，由用户在界面上输入必要的参数，让程序自动生成物体的几何模型,然后可以将几何模型导入到有限元软件中或直接进行有限元划分建立有限元模型，这种方法对用户的编程要求较高且目前尚处在研究阶段。
为了寻找一种灵活、简便的有限元模型的建模方式，可以将两个成熟软件相结合如在Unigraphics系统简称UG[4]或Pro/E中[5]建立几何模型后，导入到ANSYS或其他分析软件如MSC-Patran中[3]进行有限元划分。
本文提出一种将AutoCAD的三维建模功能和ANSYS的有限元划分功能相结合建立有限元模型的解决方案，其优点是AutoCAD较UG或Pro/E普及且操作相对简单，ANSYS的有限元划分功能强大且可以在其中进行大量的后处理工作。
在建立好有限元模型的基础上，将划分前后的数据分别导出，按照先前我们已经完成的红外辐射场计算软件[2]的数据接口的要求，采用VC编程将划分前后两个模块的数据，按一定的结构组成一组数据文件，作为计算软件的输入文件，经过计算给出了计算结果。
1基于成熟软件的解决方案方案中将建立物体有限元模型的过程分为两步即先在AutoCAD中建立几何模型，再利用ANSYS 进行有限元划分。
ANSYS虽然提供了自底向上及自顶向下两种建模方式，但有许多不方便之处，如建模过程比较繁琐，建立一个模型通常要定义成千上万个节点和单元，模型的生成需要许多的数据且较费时。
修改模型时也极不方便，而且采用这两种方法建立的模型往往是比较简单，较规则的图形[6]，因此，为了弥补ANSYS在几何建模方面的不足，方案中采用AutoCAD建立几何模型，它的建模过程比在ANSYS 中灵活得多，而且在其中建立的模型，可以方便地导入到ANSYS中进行有限元划分。
在实现两个软件的对接时，单位的统一问题是无法避免的。
AutoCAD的作图没有绝对长度的概念，只有作图单位的概念。
一作图单位代表多少实际长度，是由用户自己决定的。
模型从AutoCAD导入到ANSYS中时，ANSYS会保持原来的比例关系导入。
将模型导入ANSYS中进行分网完毕以后，ANSYS能够输出的数据有节点的坐标信息、单元的个数、已定义的单元的材料属性、单元类型、已定义的实常数及每一单元的节点组成等，这些数据可以根据接下来模型分析的需要进行选择性的输出，有时候还可以根据需要利用ANSYS的APDL语言编写宏文件运行产生需要的数据。
2 有限元模型建立的具体实现2.1 在AutoCAD中建模AutoCAD是一种通用计算机辅助绘图设计软件包，它的三维建模平台提供了许多常用的三维基本实体图元命令如长方体、圆锥体、球体等，可以对已生成的图形进行灵活的三维修改和三维操作，可以方便地从直线或曲线等二维图形创建成三维实体和曲面，也可以对图形进行布尔运算生成更为复杂的实体[7]。
此外，AutoCAD还可以将命令做成脚本的格式进行批量执行，这有利于接收由其它建模软件建立的模型的数据，下面的例子中将用到AutoCAD的此项功能。
2.2 将模型从AutoCAD中导出要使AutoCAD中建立的模型能够成功地导入到ANSYS中，首先必须满足的是：图形必须创建过面域或是实体。
图形满足条件以后，选择以“ACIS(*.sat)”的文件类型保存，然后选择需要导出的图形，即可完成图形的导出。
2.3模型在ANSYS中的有限元划分在划分过程中采取的单元类型不同，得到的网格分布及应用也将完全不同。
当ANSYS应用在热分析中时，其有限元划分的简要步骤为[8]：选择分析的类型；定义单元类型；定义实常数；设置材料属性；选择已定义的实常数和材料属性应用到待划分的面上；设置单元格的尺寸大小；划分网格。
2.4有关网格划分的说明ANSYS在建立有限元模型时具有很大的灵活性，对于同一个物体的各个部分甚至是每一个面，用户可以采用不同的单元类型、引用不同的实常数、使用不同的材料属性，还可以采用不同的有限元尺寸，这可以满足用户的各种需求。
3计算结果及模拟热像计算软件[2]要求有几何模型划分前后的两个数据文件，文件中主要包含点表和面表。
这些数据格式都是从ANSYS中导出数据以后通过VC编程得到的，做好数据文件以后，根据需要作为计算软件的输入数据文件进行计算，先可以得到角系数，然后可以得到划分以后微元的温度场分布，最后可以显示模型的三维模拟热像。
4 应用举例以某船为例，建立了此船的有限元模型，经过计算给出了计算结果。
4.1 在AutoCAD中的建模过程对一些复杂部分可以进行合理的简化，简化的原则是：保持船的比例不变，保留尺寸较大、有代表性的结构和红外特征明显的部分，舍弃那些小的、对最终结果影响不大的细节，尽量保持原貌但又利于计算。
本例在AutoCAD中是按照1:10的比例关系进行绘图的。
如果在实际的船中某些部分之间是相连的，则在几何模型中船的这些部分之间必须做布尔运算的并集操作，否则会使面的数量增加，导致分网时有限元的数量增加，造成最后的计算结果出现偏差。
图1为某船的部分结构。
图1 船的几何模型Fig.1 Geometric model of a ship4.2 将模型导出并导入到ANSYS中进行有限元划分在进行有限元划分时，采用的单元类型为SURF152，并去掉中间节点使每个单元只有4个节点，然后选取合适的划分尺寸。
为了利于计算及尽量减少有限元的数量，分网时为了使其远离上层建筑部分划分相对粗糙而靠近上2802009年5月 蔡石屏等：有限元模型生成及其在热分析中的应用 May 2009281层建筑部分划分相对较细，可以将EXPND 和TRANS 的值分别设置为合适的值。
图2为船的有限元模型。
图2 船的有限元模型 Fig.2 Finite element model of a ship4.3 数据输出选择菜单命令可以列出节点的坐标信息，如表1。
表1 部分节点的坐标数据Table 1 Coordinates of partial nodesNODE X Y Z 2 1230.02484448 213.879102856 196.0000000003 1198.82135617 183.083935750 196.0000000004 1229.82068388 182.879775147 196.0000000005 1199.02551677 214.083263459 0.00000000000… … … …进一步选择菜单命令可以输出如表2所示的数据。
表2 部分单元的有关数据Table 2 Data of some elementsELEM MAT TYP REL ESY SEC NODES 2 1 1 1 0 5 8 3 1 1 1 0 6 3 4 1 1 1 0 7 4 5 1 1 1 0 8 2 … … … … … … …表2只列出了其中的一部分，其中ELEM 代表单元的序号，MAT 代表材料属性的编号，TYP 代表单元类型的编号，REL 代表实常数的编号，NODES 代表单元的节点组成。
为了利用此套软件，此船分割前的数据必须满足一定的条件即每个面必须由3个或4个点组成，而我们在AutoCAD 中建立的几何模型很难达到这个要求，因此，我们将第一次划分后的模型当成分割前的模型,编程将数据做成AutoCAD 的3dface 命令的脚本形式，然后在AutoCAD 中运行脚本得到每个面都由3个或4个点组成的几何模型，做面域后导出再导入到ANSYS 中重新划分作为分割后的模型。
