Ansys熱分析教程穩(wěn)態(tài)熱分析PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1Ansys熱分析教程穩(wěn)態(tài)熱分析熱分析教程穩(wěn)態(tài)熱分析第1頁/共187頁0.qzTkzyTkyxTkxzzyyxx相應(yīng)的有限元平衡方程為: QTK第2頁/共187頁第3頁/共187頁第4頁/共187頁第5頁/共187頁 施加的載荷施加的載荷 載荷分類載荷分類 實(shí)體模型載荷實(shí)體模型載荷 有限元模型載荷有限元模型載荷 溫度溫度 約束 在關(guān)鍵點(diǎn)上 在線上 在面上 在結(jié)點(diǎn)上 均勻 熱流率熱流率 集中力 在關(guān)鍵點(diǎn)上 在結(jié)點(diǎn)上 對(duì)流對(duì)流 面載荷 在線上(2D) 在面上(3D) 在結(jié)點(diǎn)上 在單元上 熱流熱流 面載荷 在線上(2D) 在面上(3D) 在結(jié)點(diǎn)上 在單元上 熱生成率熱生成率 體載荷 在關(guān)鍵點(diǎn)上

2、 在面上 在體上 在結(jié)點(diǎn)上 在單元上 均勻 第6頁/共187頁第7頁/共187頁第8頁/共187頁第9頁/共187頁第10頁/共187頁所有使用的命令列表在所有使用的命令列表在jobname.log 文件中。文件中。第11頁/共187頁第12頁/共187頁高亮度的方框中標(biāo)出了例子的步驟?；久枋鲆粋€(gè)帶有舉行肋骨的長(zhǎng)鋼管從管中流動(dòng)的熱氣體通過對(duì)流吸收能量。外表面暴露在大氣中，熱流從肋骨端部釋放。.第13頁/共187頁第14頁/共187頁建模說明:內(nèi)部對(duì)流載荷使用平面效果單元。使用 “在線上施加對(duì)流”施加肋骨外表面上的對(duì)流載荷。在肋骨短部施加熱流。假設(shè)鋼管是非常長(zhǎng)的，不考慮鋼管端部的影響。只對(duì)最小

3、的循環(huán)部分建模。第15頁/共187頁絕熱對(duì)稱邊界絕熱對(duì)稱邊界翅片端部的熱流密度對(duì)流面對(duì)流面簡(jiǎn)化成了最小的可重復(fù)2D幾何模型。第16頁/共187頁高亮度的方框中標(biāo)出了例子的步驟。第17頁/共187頁第18頁/共187頁激活熱菜單過濾并單激活熱菜單過濾并單擊擊 “OK”。第19頁/共187頁變換文件名為變換文件名為 “stltube” 第20頁/共187頁輸入標(biāo)題輸入標(biāo)題: “Example - Steel Tube with Fins” 并單擊并單擊 “OK”。第21頁/共187頁本例中使用的單位制本例中使用的單位制記為記為British/Inches, 縮寫為縮寫為 “bin”除了電磁場(chǎng)分析，

4、用戶不需“告訴”ANSYS你所使用的單位制。但是，你可以使用/UNITS命令記錄你所使用的單位。一旦你決定了使用的單位制，請(qǐng)一直使用它。ANSYS 不提供任何單位轉(zhuǎn)換。選擇的單位制將影響你的模型，材料特性，實(shí)參和載荷。再次使用/UNITS并不完成單位制轉(zhuǎn)換。第22頁/共187頁要使用幫助，在輸入窗口中輸入要使用幫助，在輸入窗口中輸入“help,xxxxx”; “xxxxx” 可以是單元類型可以是單元類型(77), 命令命令(/units), 或單元類別或單元類別(solid)。或?；蛘?，使用者，使用UtilityMenuHelp下拉式菜單。下拉式菜單。在輸入窗口輸入在輸入窗口輸入 “help,

5、 /UNITS” 查看查看線上文檔。線上文檔。第23頁/共187頁第24頁/共187頁請(qǐng)記住，高亮度的方框中標(biāo)出了例子的步驟。穩(wěn)態(tài)熱傳遞的例子。第25頁/共187頁開始定義單元類型。注意現(xiàn)在還沒開始定義單元類型。注意現(xiàn)在還沒有定義單元類型。單擊有定義單元類型。單擊“Add.”開開始添加。始添加。第26頁/共187頁選擇熱實(shí)體單元選擇熱實(shí)體單元PLANE55作為單元類型作為單元類型, 單擊單擊“Apply”。選擇一個(gè)類別然后選擇本類別中的單元類型第27頁/共187頁查看查看PLANE55缺缺省的基本選項(xiàng)。省的基本選項(xiàng)。第28頁/共187頁改變單元特征。本例題需要軸對(duì)稱改變單元特征。本例題需要軸對(duì)

6、稱單元。缺省值為平面單元。單元。缺省值為平面單元。第29頁/共187頁第30頁/共187頁注：表面效應(yīng)單元在第注：表面效應(yīng)單元在第7章中還有更詳細(xì)的解釋。章中還有更詳細(xì)的解釋。第31頁/共187頁注注: 本例題實(shí)際上本例題實(shí)際上不需要不需要 使用平面效果單元，因?yàn)槊總€(gè)平面上只有均勻的對(duì)流使用平面效果單元，因?yàn)槊總€(gè)平面上只有均勻的對(duì)流(Hf和和Tb為已知為已知)。但是，在管的內(nèi)徑施加平面效果單元將使得我們?cè)诤筇幚碇懈奖恪５?，在管的?nèi)徑施加平面效果單元將使得我們?cè)诤筇幚碇懈奖愕氐玫綗崮芎纳?shù)值。地得到熱能耗散數(shù)值。第32頁/共187頁定義熱表面效應(yīng)單元定義熱表面效應(yīng)單元SURF151。這是本

7、例中的第。這是本例中的第二種單元類型。二種單元類型。第33頁/共187頁查看查看SURF151單元的缺省基本選項(xiàng)并單擊單元的缺省基本選項(xiàng)并單擊 “Options”。第34頁/共187頁將單元行為從平面改變?yōu)檩S對(duì)稱。注意將單元行為從平面改變?yōu)檩S對(duì)稱。注意 K4的改變的改變, 移去中間結(jié)點(diǎn)；移去中間結(jié)點(diǎn)；K5的改變的改變, 對(duì)對(duì)流計(jì)算中包含附加結(jié)點(diǎn)。結(jié)束后單擊流計(jì)算中包含附加結(jié)點(diǎn)。結(jié)束后單擊“Close” 。第35頁/共187頁第36頁/共187頁檢查需要的實(shí)常數(shù)。注意現(xiàn)檢查需要的實(shí)常數(shù)。注意現(xiàn)在沒有定義任何實(shí)參。單擊在沒有定義任何實(shí)參。單擊“Add.”開始。開始。第37頁/共187頁例題中的單元

8、類型都不需要實(shí)常數(shù)。例題中的單元類型都不需要實(shí)常數(shù)。注：如果有熱生成載注：如果有熱生成載荷（荷（HGEN）施加到）施加到表面效應(yīng)單元上時(shí)，表面效應(yīng)單元上時(shí)，必須指定厚度。必須指定厚度。第38頁/共187頁第39頁/共187頁第40頁/共187頁第41頁/共187頁本例中使用的材料特性是均勻各向同性本例中使用的材料特性是均勻各向同性的。第一種材料缺省的材料號(hào)為的。第一種材料缺省的材料號(hào)為1。第42頁/共187頁對(duì)于均勻各向同性的穩(wěn)態(tài)熱對(duì)于均勻各向同性的穩(wěn)態(tài)熱分析，只需要分析，只需要KXX的數(shù)值。的數(shù)值。本例中使用鋼的熱傳導(dǎo)率為本例中使用鋼的熱傳導(dǎo)率為 0.75 BTU/hr-in-F第43頁/共

9、187頁只是舉例，不要使用這些數(shù)據(jù)。第44頁/共187頁只是舉例，不要使用該數(shù)據(jù)。第45頁/共187頁第46頁/共187頁與溫度相關(guān)的材料屬性也可列出與溫度相關(guān)的材料屬性也可列出第47頁/共187頁第48頁/共187頁注: 下面的對(duì)話框是選擇了IGES格式后彈出的。第49頁/共187頁使用預(yù)先定義的體生成兩個(gè)面，并如使用預(yù)先定義的體生成兩個(gè)面，并如例題中所示輸入尺寸。例題中所示輸入尺寸。第50頁/共187頁輸入矩形角點(diǎn)坐標(biāo)。輸入矩形角點(diǎn)坐標(biāo)。ANSYS將生成該矩形和其中的線和關(guān)鍵點(diǎn)。將生成該矩形和其中的線和關(guān)鍵點(diǎn)。選擇選擇“Apply”使對(duì)話框保持打開。選擇使對(duì)話框保持打開。選擇“OK”關(guān)閉對(duì)

10、話框。關(guān)閉對(duì)話框。第51頁/共187頁圖示面。圖示面。ANSYS在生成兩個(gè)矩在生成兩個(gè)矩形后會(huì)自動(dòng)生成右面形后會(huì)自動(dòng)生成右面的圖形。圖形會(huì)自動(dòng)的圖形。圖形會(huì)自動(dòng)縮放縮放到當(dāng)前的圖形窗到當(dāng)前的圖形窗口中口中。第52頁/共187頁使用使用 Booleans OverlapAreas命令命令以生成需要的幾何模型。以生成需要的幾何模型。第53頁/共187頁“Pick All” 選擇了兩個(gè)面進(jìn)行覆蓋選擇了兩個(gè)面進(jìn)行覆蓋操作并執(zhí)行該命令。操作并執(zhí)行該命令。第54頁/共187頁使用使用PlotControlsNumbering 命令打開面號(hào)。顯示顏色和號(hào)碼命令打開面號(hào)。顯示顏色和號(hào)碼 (/NUM)。要清楚地

11、看到每個(gè)實(shí)體，打開要清楚地看到每個(gè)實(shí)體，打開Utility Menu中的號(hào)碼控制。中的號(hào)碼控制。第55頁/共187頁第56頁/共187頁第57頁/共187頁第58頁/共187頁第59頁/共187頁選擇要設(shè)置屬性的實(shí)體第60頁/共187頁注：在本步之前應(yīng)該已經(jīng)定義好了單元類型，材料和實(shí)常數(shù)。注：ESYS主要用于各向異性材料的定義。第61頁/共187頁第62頁/共187頁缺省狀態(tài)下，網(wǎng)格屬性設(shè)置為單元類型缺省狀態(tài)下，網(wǎng)格屬性設(shè)置為單元類型1，材料，材料1和實(shí)參和實(shí)參1，因此在例題中不需要重新定義。，因此在例題中不需要重新定義。第63頁/共187頁下一步是設(shè)置劃分網(wǎng)格的大小下一步是設(shè)置劃分網(wǎng)格的大小

12、(網(wǎng)格密度網(wǎng)格密度)。全局全局大小是用于生成均勻大小的網(wǎng)格。大小是用于生成均勻大小的網(wǎng)格。 例題中全局網(wǎng)格長(zhǎng)度設(shè)置為例題中全局網(wǎng)格長(zhǎng)度設(shè)置為0.06。第64頁/共187頁使用使用MeshTool, 指定指定:1) Mesh: areas2) Shape: quad3) Mesher: mapped; 3 or 4 sided4) 在選擇菜單中選擇在選擇菜單中選擇 “Pick All” 5) 關(guān)閉關(guān)閉MeshTool第65頁/共187頁得到的單元繪圖如下。得到的單元繪圖如下。第66頁/共187頁第67頁/共187頁單元類型號(hào)設(shè)置為單元類型號(hào)設(shè)置為: 2 SURF151第68頁/共187頁圖示結(jié)點(diǎn)

13、圖示結(jié)點(diǎn) 注注: 由于使用現(xiàn)有的結(jié)點(diǎn)定義表面效應(yīng)單元，將圖形轉(zhuǎn)換到結(jié)點(diǎn)圖可以方便由于使用現(xiàn)有的結(jié)點(diǎn)定義表面效應(yīng)單元，將圖形轉(zhuǎn)換到結(jié)點(diǎn)圖可以方便選取需要的結(jié)點(diǎn)。選取需要的結(jié)點(diǎn)。第69頁/共187頁生成定義生成定義SURF151需要的需要的“附加結(jié)點(diǎn)附加結(jié)點(diǎn)” 。注注: 使用直接生成來生成附加結(jié)點(diǎn)。當(dāng)前坐標(biāo)系是全局笛卡兒坐標(biāo)系。使用直接生成來生成附加結(jié)點(diǎn)。當(dāng)前坐標(biāo)系是全局笛卡兒坐標(biāo)系。第70頁/共187頁注注: 這里，選擇結(jié)點(diǎn)號(hào)這里，選擇結(jié)點(diǎn)號(hào)1000, 比其他任意結(jié)點(diǎn)號(hào)碼都大，以使比其他任意結(jié)點(diǎn)號(hào)碼都大，以使得得“附加附加” 結(jié)點(diǎn)容易辨認(rèn)。如果該域空白，則下一個(gè)可以使用結(jié)點(diǎn)容易辨認(rèn)。如果該域空白

14、，則下一個(gè)可以使用的結(jié)點(diǎn)號(hào)碼將賦值給新的結(jié)點(diǎn)。的結(jié)點(diǎn)號(hào)碼將賦值給新的結(jié)點(diǎn)。注注: “附加附加” 結(jié)點(diǎn)的位置是結(jié)點(diǎn)的位置是可選的，這里是可選的，這里是x=1.0, y=2.5。第71頁/共187頁節(jié)點(diǎn)圖將自動(dòng)更新以包括新的結(jié)點(diǎn)。使用節(jié)點(diǎn)圖將自動(dòng)更新以包括新的結(jié)點(diǎn)。使用Box Zoom 或其他或其他 Zoom 命令查看需要看命令查看需要看清的部分。清的部分。第72頁/共187頁生成表面效應(yīng)單元生成表面效應(yīng)單元第73頁/共187頁使用使用Box選擇選項(xiàng)只選擇管內(nèi)部的結(jié)選擇選項(xiàng)只選擇管內(nèi)部的結(jié)點(diǎn)生成平面效果單元。點(diǎn)生成平面效果單元。第74頁/共187頁檢查所有檢查所有9個(gè)結(jié)點(diǎn)是否全部選中個(gè)結(jié)點(diǎn)是否全部

15、選中; 單擊單擊“Apply”第75頁/共187頁使用鼠標(biāo)點(diǎn)取附加結(jié)點(diǎn)，或在輸入窗口中使用鼠標(biāo)點(diǎn)取附加結(jié)點(diǎn)，或在輸入窗口中輸入輸入1000。然后，單擊。然后，單擊“OK”。第76頁/共187頁可以打開可以打開Numbering Controls用繪圖方法檢查屬性。用繪圖方法檢查屬性。只需要打開特定實(shí)體的只需要打開特定實(shí)體的on/off開關(guān)并選擇使用和種方式。開關(guān)并選擇使用和種方式。要檢查單元類型是正確指定要檢查單元類型是正確指定的，只要打開基于單元類型的，只要打開基于單元類型號(hào)的號(hào)碼顯示即可。號(hào)的號(hào)碼顯示即可。第77頁/共187頁在本例中，用繪圖方法檢查單元類型是否正確指定。在本例中，用繪圖方

16、法檢查單元類型是否正確指定。注注: 在本例中，我們?nèi)绻辉趧澐志W(wǎng)格之前將單元屬性改變的話，就無法在本例中，我們?nèi)绻辉趧澐志W(wǎng)格之前將單元屬性改變的話，就無法得到單元類型得到單元類型 2, SURF151單元。單元。第78頁/共187頁使用使用/SHOW命令切換到向量繪圖。要使得號(hào)碼更容易閱讀，設(shè)命令切換到向量繪圖。要使得號(hào)碼更容易閱讀，設(shè)置置Plot ControlsDevice Options中的選項(xiàng)。中的選項(xiàng)。在此，切換到向量圖將生成單元的邊框圖。在此，切換到向量圖將生成單元的邊框圖。第79頁/共187頁單元以向量方式繪制，單元類型用顏色和號(hào)碼打開來單元以向量方式繪制，單元類型用顏色和號(hào)碼

17、打開來區(qū)別。區(qū)別。使用命令使用命令 /SHOW 重新設(shè)置繪圖選項(xiàng)。重新設(shè)置繪圖選項(xiàng)。第80頁/共187頁第81頁/共187頁指定這是一個(gè)新的分析，類型為穩(wěn)態(tài)分指定這是一個(gè)新的分析，類型為穩(wěn)態(tài)分析析(這是缺省值這是缺省值)。第82頁/共187頁注注: 在在ANSYS 5.5及以上版本及以上版本中中, 當(dāng)求解控制打開，缺省求解器當(dāng)求解控制打開，缺省求解器為稀疏矩陣求解器為稀疏矩陣求解器第83頁/共187頁檢查溫度偏移檢查溫度偏移; 通常通常在輻射問題中需要。在輻射問題中需要。改變到迭代求解器求改變到迭代求解器求解大的解大的3-D模型。模型。第84頁/共187頁求解器下列求解器可以選擇*:波前求解器

18、(缺省)雅可比共軛梯度求解器(JCG)JCG 外存求解器不完全的Cholesky共軛梯度求解器(ICCG)預(yù)條件共軛梯度求解器(PCG)PCG 超內(nèi)存求解器迭代 (快速求解;自動(dòng)求解器選擇)* 假設(shè)沒有具有熱效應(yīng)的質(zhì)量傳輸假設(shè)沒有具有熱效應(yīng)的質(zhì)量傳輸?shù)?5頁/共187頁注注: 本選項(xiàng)不生成本選項(xiàng)不生成jobname.emat和和jobname.erot文件，從而節(jié)約機(jī)時(shí)和硬盤空間。文件，從而節(jié)約機(jī)時(shí)和硬盤空間。分析重啟動(dòng)在使用快速求解選項(xiàng)時(shí)不能使用。分析重啟動(dòng)在使用快速求解選項(xiàng)時(shí)不能使用。第86頁/共187頁使用快速求解選項(xiàng)時(shí)，必須指定精度級(jí)別。使用快速求解選項(xiàng)時(shí)，必須指定精度級(jí)別。第87頁/

19、共187頁例題中使用了例題中使用了BIN單位和華氏溫度。華氏溫度比列氏溫度要偏移單位和華氏溫度。華氏溫度比列氏溫度要偏移460度。度。第88頁/共187頁第89頁/共187頁常量數(shù)值和表格輸入常量數(shù)值和表格輸入使用表格數(shù)組參數(shù)，同樣使用相應(yīng)的命令和菜單選項(xiàng)。但是，不是指定實(shí)際的使用表格數(shù)組參數(shù)，同樣使用相應(yīng)的命令和菜單選項(xiàng)。但是，不是指定實(shí)際的數(shù)值，而是指定表格數(shù)組的名字。數(shù)值，而是指定表格數(shù)組的名字。 新表格可以在交互施加載荷時(shí)選擇新表格可以在交互施加載荷時(shí)選擇 “new table” 選項(xiàng)。一系列的對(duì)話框?qū)⒁x項(xiàng)。一系列的對(duì)話框?qū)⒁龑?dǎo)用戶定義表格。導(dǎo)用戶定義表格。這些特性同時(shí)適用于幾何模型

20、和有限元模型。這些特性同時(shí)適用于幾何模型和有限元模型。表格輸入的其它細(xì)節(jié)可以參考第表格輸入的其它細(xì)節(jié)可以參考第6章。章。第90頁/共187頁第91頁/共187頁節(jié)點(diǎn)溫度指定節(jié)點(diǎn)溫度指定溫度約束溫度約束 (DOF 約束約束) 指定于模型中已知溫度的部分。指定于模型中已知溫度的部分。注注: 當(dāng)當(dāng)GUI過濾設(shè)置到熱時(shí)，只有過濾設(shè)置到熱時(shí)，只有熱載荷出現(xiàn)的熱載荷出現(xiàn)的 “Apply” 菜單里。菜單里。第92頁/共187頁注注: 第第4，5章詳細(xì)討論了初始條件荷均勻初始溫度的細(xì)節(jié)。章詳細(xì)討論了初始條件荷均勻初始溫度的細(xì)節(jié)。第93頁/共187頁第94頁/共187頁節(jié)點(diǎn)熱流速率節(jié)點(diǎn)熱流速率第95頁/共187

21、頁第96頁/共187頁熱流密度熱流密度熱流施加在例題的葉片頂端；作為線熱流施加在例題的葉片頂端；作為線上的實(shí)體模型載荷施加。上的實(shí)體模型載荷施加。第97頁/共187頁施加在葉片頂端的熱流施加在葉片頂端的熱流密度密度。第98頁/共187頁負(fù)值表示熱量從模型中負(fù)值表示熱量從模型中流出。流出。第99頁/共187頁第100頁/共187頁打開面載荷標(biāo)記。選擇熱流，在施打開面載荷標(biāo)記。選擇熱流，在施加區(qū)域以箭頭方式顯示。加區(qū)域以箭頭方式顯示。特定特定邊界條件邊界條件的顯示控制的顯示控制控制體載荷控制體載荷的顯示的顯示控制面邊界控制面邊界條件的顯示條件的顯示第101頁/共187頁顯示標(biāo)記，數(shù)值和載荷位置。顯

22、示標(biāo)記，數(shù)值和載荷位置。第102頁/共187頁第103頁/共187頁第104頁/共187頁例題需要在管和葉片外表面施加對(duì)流。這里，對(duì)流載荷施加在幾何模型上。例題需要在管和葉片外表面施加對(duì)流。這里，對(duì)流載荷施加在幾何模型上。第105頁/共187頁選擇施加對(duì)流的兩條線，并點(diǎn)擊選擇施加對(duì)流的兩條線，并點(diǎn)擊 “Apply”。第106頁/共187頁例題中的換熱系數(shù)和介質(zhì)溫度。輸入如例題中的換熱系數(shù)和介質(zhì)溫度。輸入如圖數(shù)值，并點(diǎn)擊圖數(shù)值，并點(diǎn)擊 “OK” 關(guān)閉對(duì)話框。關(guān)閉對(duì)話框。如果使用隨溫度變化的對(duì)如果使用隨溫度變化的對(duì)流載荷，在此處輸入流載荷，在此處輸入-n.第107頁/共187頁當(dāng)圖例打開時(shí)，我們可

23、以清晰的看到載荷標(biāo)記，數(shù)當(dāng)圖例打開時(shí)，我們可以清晰的看到載荷標(biāo)記，數(shù)值和位置。注意，對(duì)流或熱流值和位置。注意，對(duì)流或熱流(不是全部不是全部)都可以在都可以在圖上顯示圖上顯示，因?yàn)橐驗(yàn)閷?duì)于這兩種載荷，對(duì)于這兩種載荷，ANSYS使用同使用同樣的圖形標(biāo)記兩者。樣的圖形標(biāo)記兩者。第108頁/共187頁在內(nèi)徑在內(nèi)徑表面效應(yīng)表面效應(yīng)單元上施加對(duì)流載荷。單元上施加對(duì)流載荷。注注: 由于這些單元覆蓋載由于這些單元覆蓋載PLANE55單元上，如果單元上，如果將表面效應(yīng)單將表面效應(yīng)單元從模型中元從模型中分離分離出來，在施加載荷時(shí)會(huì)容易一些。出來，在施加載荷時(shí)會(huì)容易一些。使用選擇技使用選擇技術(shù)選出所有術(shù)選出所有2號(hào)

24、單元，然后點(diǎn)擊號(hào)單元，然后點(diǎn)擊 “OK”。第109頁/共187頁列出單元可以檢查所有的平面效果單元列出單元可以檢查所有的平面效果單元(類型類型2)都被選中。都被選中。第110頁/共187頁第111頁/共187頁對(duì)流可以施加載線，面，節(jié)點(diǎn)和單元上。對(duì)流可以施加載線，面，節(jié)點(diǎn)和單元上?，F(xiàn)在我們將均勻?qū)α鬏d荷直接施加在表面效應(yīng)單元上。現(xiàn)在我們將均勻?qū)α鬏d荷直接施加在表面效應(yīng)單元上。第112頁/共187頁“Pick All” 在所有選中的單元上施在所有選中的單元上施加載荷。加載荷。 第113頁/共187頁輸入管內(nèi)部的換熱系數(shù)，然后點(diǎn)擊輸入管內(nèi)部的換熱系數(shù)，然后點(diǎn)擊 “OK”。注注: 介質(zhì)溫度保持空白。

25、介質(zhì)溫度將在附加節(jié)點(diǎn)上作為溫度約束指定。介質(zhì)溫度保持空白。介質(zhì)溫度將在附加節(jié)點(diǎn)上作為溫度約束指定。第114頁/共187頁在附加節(jié)點(diǎn)上施加溫度約束為在附加節(jié)點(diǎn)上施加溫度約束為600 F, 介質(zhì)溫度。介質(zhì)溫度。第115頁/共187頁使用節(jié)點(diǎn)使用節(jié)點(diǎn) 1000。第116頁/共187頁輸入輸入 600。第117頁/共187頁在求解前要選擇所有實(shí)體。在求解前要選擇所有實(shí)體。選擇所有實(shí)體進(jìn)行分析。選擇所有實(shí)體進(jìn)行分析。第118頁/共187頁改變面載荷標(biāo)記顯示對(duì)改變面載荷標(biāo)記顯示對(duì)流換熱系數(shù)。檢查所加流換熱系數(shù)。檢查所加載荷。載荷。第119頁/共187頁畫單元。單元圖用來快速查看施加的對(duì)流載荷。它顯示所有激

26、活的單元，在附畫單元。單元圖用來快速查看施加的對(duì)流載荷。它顯示所有激活的單元，在附加節(jié)點(diǎn)上施加的溫度，在平面效果單元上施加的對(duì)流載荷。加節(jié)點(diǎn)上施加的溫度，在平面效果單元上施加的對(duì)流載荷。第120頁/共187頁注: 使用BFA和BFK命令將載荷分布在單元上的結(jié)果不同。在使用前復(fù)習(xí)命令的使用方法。第121頁/共187頁第122頁/共187頁第123頁/共187頁注意將實(shí)體載荷傳遞給FE模型的選項(xiàng)。選中的選項(xiàng)傳遞所有實(shí)體模型載荷。載荷也可以根據(jù)載荷類別傳遞。第124頁/共187頁用于刪除整個(gè)模型上某種類型的載荷。用于刪除特定實(shí)體上的載荷。 用施加相同的方式刪除載荷 ( 例如線上的熱流)。第125頁/

27、共187頁這里，所有線上的面載荷列表顯示類例題中作用在管和葉片外表面的對(duì)流后這里，所有線上的面載荷列表顯示類例題中作用在管和葉片外表面的對(duì)流后熱流載荷。熱流載荷。注注: 回憶一下第二個(gè)對(duì)流載荷，在管的內(nèi)部，是施加在平面效果單元上，因回憶一下第二個(gè)對(duì)流載荷，在管的內(nèi)部，是施加在平面效果單元上，因此不在這個(gè)列表中顯示。此不在這個(gè)列表中顯示。第126頁/共187頁第127頁/共187頁使用使用 SolveCurrent LS 開始求解。開始求解。第128頁/共187頁查看狀態(tài)窗口，點(diǎn)擊查看狀態(tài)窗口，點(diǎn)擊 “OK” 開始求解。開始求解。第129頁/共187頁第130頁/共187頁使用多重求解方法使用多

28、重求解方法:1. 指定分析控制并指定第一個(gè)載荷步的載荷和選項(xiàng)指定分析控制并指定第一個(gè)載荷步的載荷和選項(xiàng)。2.求解求解 (見前面見前面) 并后處理。并后處理。3.改變標(biāo)題和下一步求解使用的載荷。改變標(biāo)題和下一步求解使用的載荷。4.如果在上一載荷步求解完成后離開了求解器如果在上一載荷步求解完成后離開了求解器 (如做后處理如做后處理) ，則則指定指定RESTART可以避免新的分析覆蓋前面的結(jié)果文件?？梢员苊庑碌姆治龈采w前面的結(jié)果文件。 5.求解和后處理。求解和后處理。6.重復(fù)步驟重復(fù)步驟 3, 4, 和和 5 直到所有載荷步完成。直到所有載荷步完成。第131頁/共187頁要使用載荷步方法要使用載荷步

29、方法:1. 指定分析控制，指定第一載荷步的載荷和選項(xiàng)，改變指定分析控制，指定第一載荷步的載荷和選項(xiàng)，改變標(biāo)題。標(biāo)題。2.寫載荷步文件。寫載荷步文件。3.改變?yōu)橄乱粋€(gè)載荷步中的載荷和選項(xiàng)，改變標(biāo)題。改變?yōu)橄乱粋€(gè)載荷步中的載荷和選項(xiàng)，改變標(biāo)題。4.寫下一個(gè)載荷步文件。寫下一個(gè)載荷步文件。5.對(duì)于剩余的載荷步對(duì)于剩余的載荷步重復(fù)步驟重復(fù)步驟 3和和4 。6. 求解載荷步文件。求解載荷步文件。7. 后處理后處理注注: LSWRITE 文件如果求解控制打開時(shí)可能需要編輯。文件如果求解控制打開時(shí)可能需要編輯。第132頁/共187頁第133頁/共187頁P(yáng)OST1POST26第134頁/共187頁第135頁

30、/共187頁第136頁/共187頁第137頁/共187頁繪制結(jié)果云圖時(shí)，可以選擇繪制結(jié)果云圖時(shí)，可以選擇節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)或或單元單元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù):節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)DOF 結(jié)果結(jié)果 是求得的節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)值。溫度云圖在單元邊界上是連續(xù)的。是求得的節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)值。溫度云圖在單元邊界上是連續(xù)的。單元梯度單元梯度/熱流結(jié)果熱流結(jié)果 是由溫度求解是由溫度求解(如熱流的如熱流的x分量分量)推導(dǎo)的項(xiàng)。這些數(shù)據(jù)先由單元積分點(diǎn)計(jì)算并在單元節(jié)點(diǎn)上插值。由于這些數(shù)據(jù)是基于單元計(jì)算的，沒有在公共節(jié)點(diǎn)上平均，這些項(xiàng)目的云圖通常是不連續(xù)的。推導(dǎo)的項(xiàng)。這些數(shù)據(jù)先由單元積分點(diǎn)計(jì)算并在單元節(jié)點(diǎn)上插值。由于這些數(shù)據(jù)是基于單元計(jì)算的，沒有在公共節(jié)點(diǎn)上平均，

31、這些項(xiàng)目的云圖通常是不連續(xù)的。節(jié)點(diǎn)梯度節(jié)點(diǎn)梯度/熱流結(jié)果熱流結(jié)果 是在公共節(jié)點(diǎn)平均的單元項(xiàng)。因?yàn)樵诿總€(gè)節(jié)點(diǎn)上只有一個(gè)是在公共節(jié)點(diǎn)平均的單元項(xiàng)。因?yàn)樵诿總€(gè)節(jié)點(diǎn)上只有一個(gè)平均平均值值 (象節(jié)點(diǎn)象節(jié)點(diǎn)DOF解解), 節(jié)點(diǎn)數(shù)值的云圖顯示是連續(xù)的。節(jié)點(diǎn)數(shù)值的云圖顯示是連續(xù)的。第138頁/共187頁進(jìn)入通用后處理器查看例題的結(jié)果。使用進(jìn)入通用后處理器查看例題的結(jié)果。使用 結(jié)果結(jié)論列出結(jié)果文件中的載荷步和標(biāo)題結(jié)果結(jié)論列出結(jié)果文件中的載荷步和標(biāo)題的求解結(jié)論。的求解結(jié)論。對(duì)于非線性或瞬態(tài)分析，可對(duì)于非線性或瞬態(tài)分析，可能有多個(gè)求解用于查看。能有多個(gè)求解用于查看。第139頁/共187頁第140頁/共187頁畫節(jié)點(diǎn)

32、解，溫度畫節(jié)點(diǎn)解，溫度第141頁/共187頁注注: 本圖顯示所有實(shí)體解，包括本圖顯示所有實(shí)體解，包括附加節(jié)點(diǎn)。附加節(jié)點(diǎn)。第142頁/共187頁 生成溫度云圖生成溫度云圖 選擇所有選擇所有1號(hào)單元號(hào)單元(PLANE55) 進(jìn)行進(jìn)行后后處理處理 選擇單元下的所有選擇單元下的所有實(shí)體實(shí)體第143頁/共187頁注意溫度比例已經(jīng)重新設(shè)置。注意溫度比例已經(jīng)重新設(shè)置。第144頁/共187頁畫熱流密度畫熱流密度 繪制繪制TFSUM, 熱流密度幅值熱流密度幅值第145頁/共187頁注注: 由于模型的不連續(xù)性，由于模型的不連續(xù)性，角部區(qū)域的熱流和梯度角部區(qū)域的熱流和梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。第146頁/共187

33、頁畫畫TGSUM, 溫度梯度幅值。注溫度梯度幅值。注意組元選項(xiàng)也可以使用。意組元選項(xiàng)也可以使用。第147頁/共187頁注注:由于模型的不連續(xù)性，由于模型的不連續(xù)性，角部區(qū)域的熱流和梯度角部區(qū)域的熱流和梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。第148頁/共187頁單元解單元解(未平均未平均) 同樣可以繪制。畫同樣可以繪制。畫TFSUM - 未平均數(shù)值。未平均數(shù)值。第149頁/共187頁注注:由于模型的不連續(xù)性，由于模型的不連續(xù)性，角部區(qū)域的熱流和角部區(qū)域的熱流和梯度梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。注意單元解的云圖與節(jié)點(diǎn)解云圖相比不光滑。這是注意單元解的云圖與節(jié)點(diǎn)解云圖相比不光滑。這是一種估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差的方法。

34、一種估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差的方法。(見第見第2章章)。第150頁/共187頁畫畫TGSUM, 未平均。未平均。第151頁/共187頁注注:由于模型的不連續(xù)性，由于模型的不連續(xù)性，角部區(qū)域的熱流和角部區(qū)域的熱流和梯度梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。注意單元解的云圖與節(jié)點(diǎn)解云圖相比不光滑。這是注意單元解的云圖與節(jié)點(diǎn)解云圖相比不光滑。這是一種估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差的方法。一種估計(jì)網(wǎng)格劃分誤差的方法。(見第見第2章章)。第152頁/共187頁預(yù)定義的向量繪制包括熱預(yù)定義的向量繪制包括熱流向量和溫度梯度向量。流向量和溫度梯度向量。溫度梯度的向量繪制溫度梯度的向量繪制第153頁/共187頁注注:由于模型的不連續(xù)性，由于模

35、型的不連續(xù)性，角部區(qū)域的角部區(qū)域的熱流和梯度熱流和梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。第154頁/共187頁生成熱流的向量繪圖生成熱流的向量繪圖熱流密度熱流密度第155頁/共187頁注注:由于模型的不連續(xù)性，由于模型的不連續(xù)性，角部區(qū)域角部區(qū)域的熱流和梯度的熱流和梯度結(jié)果不準(zhǔn)確。結(jié)果不準(zhǔn)確。第156頁/共187頁下面，我們使用兩種不同的方法檢查下面，我們使用兩種不同的方法檢查結(jié)果。首先，我們得到管結(jié)果。首先，我們得到管/葉片面葉片面和周圍流體的熱流損失。然后我們檢查從內(nèi)部管面流入的熱。這些數(shù)和周圍流體的熱流損失。然后我們檢查從內(nèi)部管面流入的熱。這些數(shù)值應(yīng)該是相等的。值應(yīng)該是相等的。第157頁/共187

36、頁第158頁/共187頁第159頁/共187頁查看查看PLANE55單元幫助得到單元幫助得到ETABLE項(xiàng)目列表。記住熱項(xiàng)目列表。記住熱流速率項(xiàng)只用于對(duì)流。流速率項(xiàng)只用于對(duì)流。注注: FC1 表示單元面表示單元面 1, FC2 表示面表示面 2等。所有等。所有PLANE55單元的所有面上的數(shù)據(jù)必須單元的所有面上的數(shù)據(jù)必須收集起來。收集起來。第160頁/共187頁開始定義單元表收集數(shù)據(jù)。開始定義單元表收集數(shù)據(jù)。第161頁/共187頁定義定義ETABLE項(xiàng)目，使用序列號(hào)碼。收集所有項(xiàng)目，使用序列號(hào)碼。收集所有PLANE55單元所有面上的數(shù)據(jù)。單元所有面上的數(shù)據(jù)。第162頁/共187頁繼續(xù)定義繼續(xù)定義 ETABLE項(xiàng)目項(xiàng)目heat2, heat3, 和和heat4 ，使使用用NMISC 11, 17 和和 23。第163頁/共187頁當(dāng)前單元表中的實(shí)體:第164頁/共187頁單元表可以列出或繪制。第165頁/共187頁列出所有結(jié)果數(shù)據(jù)的總和。列出所有結(jié)果數(shù)據(jù)的總和。第166頁/共187頁使用使用 ETABLE 數(shù)據(jù)檢查結(jié)果。數(shù)據(jù)檢查結(jié)果。ETABLE元素總和表示元素總和表示PLANE55單元對(duì)流帶來的熱消耗。單元對(duì)流帶來的熱消耗。 將葉片尖端將葉片尖端的熱損失相加，的