ANSYS热分析指南(5)

/UNITS,BIN! 使用英制单位

ET,1,90! 定义热单元 MP,DENS,1,.285! 密度

MPTEMP,,70,200,300,400,500! 建立温度表

MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12! 导热系数 MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.122,.125! 比热

MPDATA,HF,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144! 接管对流系数 ! 定义几何模型参数 RI1=1.3! 罐内半径 RO1=1.5! 罐外半径 Z1=2! 罐长

RI2=.4! 接管内半径 RO2=.5! 接管外半径 Z2=2! 接管长

!建立几何模型

CYLIND,RI1,RO1,,Z1,,90! 1/4罐体

WPROTA,0,-90! 将工作平面旋转到垂直于接管轴线 CYLIND,RI2,RO2,,Z2,-90! 1/4接管

WPSTYL,DEFA! 将工作平面恢复到默认状态 VOVLAP,1,2! 进行OVERLAP布尔操作 /PNUM,VOLU,1! 打开实体编号

/VIEW,,-3,-1,1! 定义显示角度 /TYPE,,4

/TITLE,Volumes used in building pipe/tank junction VPLOT

VDELE,3,4,,1! 删除多余实体 ! 划分网格

ASEL,,LOC,Z,Z1! 选择罐上Z=Z1的面 ASEL,A,LOC,Y,0! 添加选择罐上Y=0的面 CM,AREMOTE,AREA! 创建名为AREMOTE的面组 /PNUM,AREA,1 /PNUM,LINE,1

/TITLE,Lines showing the portion being modeled APLOT /NOERASE LPLOT /ERASE

ACCAT,ALL! 组合罐远端的面及线，为划分映射网格作准备 LCCAT,12,7

LCCAT,10,5

LESIZE,20,,,4! 在接管壁厚方向分4等分 LESIZE,40,,,6! 在接管长度方向分6等分 LESIZE,6,,,4! 在罐壁厚方向分4等分 ALLSEL! 选择EVERYTHING

ESIZE,.4! 设定默认的单元大小 MSHAPE,0,3D! 选择3D映射网格 MSHKEY,1

SAVE! 保存数据文件

VMESH,ALL! 划分网格，产生节点与单元 /PNUM,DEFA

/TITLE,Elements in portion being modeled EPLOT! 显示单元 FINISH ! 加载求解 /SOLU

ANTYPE,STATIC! 定义为稳态分析

NROPT,AUTO! 设置求解选项为Program-chosen Newton-Raphson TUNIF,450! 设定初始所有节点温度 CSYS,1! 变为柱坐标

NSEL,S,LOC,X,RI1! 选择罐内表面的节点 SF,ALL,CONV,250/144,450! 定义对流边界条件 CMSEL,,AREMOTE! 选择AREMOTE面组 NSLA,,1! 选择属于AREMOTE面组的节点

D,ALL,TEMP,450! 定义节点温度

WPROTA,0,-90! 将工作平面旋转到垂直于接管轴线

CSWPLA,11,1! 创建局部柱坐标

NSEL,S,LOC,X,RI2! 选择接管内壁的节点

SF,ALL,CONV,-2,100! 施加材料2中定义的对流系数，流体温度为100 ALLSEL

/PBC,TEMP,,1! 显示所有温度约束 /PSF,CONV,,2! 显示所有对流边界 /TITLE,Boundary conditions NPLOT

WPSTYL,DEFA

CSYS,0

AUTOTS,ON! 打开自动步长 NSUBST,50! 设定子步数量 KBC,0! 设定为阶越

OUTPR,NSOL,LAST! 设置输出 SOLVE! 进行求解 FINISH ! 进入后处理 /POST1

/EDGE,,1

/TITLE,Temperature contours at pipe/tank junction PLNSOL,TEMP! 显示温度云图 CSYS,11

NSEL,,LOC,X,RO2

ESLN

NSLE

/SHOW,,,1! Vector mode

/TITLE,Thermal flux vectors at pipe/tank junction PLVECT,TF! 绘制热流矢量图 FINISH /EXIT,ALL

3.7稳态热分析的实例2－利用表格边界条件进行热分析

本例讲述了如何使用一维的表格施加荷载进行热分析。

问题：静态的热传导问题，1×2的矩形，其一边有固定温度，其余各变为传热边，对流系数是X轴向的函数。 3.7.1 菜单操作过程

3.7.1.1定义函数表

1、选择“Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit>Add”，添加表格。

2、输入参数名称“cvtab”。

3、在参数类型中选择“Table”；对应I，J，K输入5，1，1；输入X作为变量,点击OK。

4、选择EDIT，编辑参数表。 5、在表编辑界面中，第1列为变量值，跳过第1列第1排，在第1列第2～6排中输入0.0,0.5,1.0,1.5,2.0；同样在第2列第2～6排输入20，30，50，80，120。

6、选择“File>Apply/Quit”，退出。 3.7.1.2定义单元类型和材料属性

1、选择“Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”，点击Add。 2、选择选择单元类型：左边选Thermal Solid，右边选Quad 4node 55，点击OK，Close关闭单元类型窗口。

3、选择“Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models”，打开材料定义窗口。

4、在材料定义窗口顺序双击Thermal, Density，在DENS域输入10.0，点击OK。 5、双击Conductivity, Isotropic，在KXX域输入1.0，点击OK。

6、在材料定义窗口双击Specific Heat，在C域输入100.0，OK。 7、退出：Material>Exit。

3.7.1.3建模并划分网格

1、选择“Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Rectangle>By Dimensions”。

2、输入模型参数：X1，X2域输入0，2；Y1，Y2域输入0，1，点击OK。

3、选择“Main Menu>Preprocessor>MeshTool”。

4、在Mesh Tool菜单的Size Controls区点击Globl下的Set按钮，将弹出菜单的Element endge length值为0.5；点击OK。

5、在Mesh Tool菜单的Mesh区，选择Areas和Map并确认选择了Quad和3/4 sided，点击MESH按钮，在弹出菜单中点击Pick All。

6、关闭Mesh Tool菜单并在工具栏点击SAVE_DB保存数据库。 3.7.1.4应用表格边界条件

1、选择“Utility Menu>Plot>Lines”。

2、选择“Main Menu>Solution>- Loads-Apply> -Thermal-Temperature>On Lines”，在图形中选择X=0位置的垂直线（左边线）；点击OK。

3、在出现的对话窗中输入TEMP值100；点击OK。

4、选择“Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Convection>On Lines”，在图形中选择除X=0位置的边线外的3条边线；点击OK。

5、在出现窗口的下拉菜单Apply Film Coef on lines中选择Existing table，删除VALI中的其它值，在VAL2I Bulk temperature中输入20，点击OK。

6、确认Existing table选择窗口中显示的是CNVTAB，点击OK图形上将显示指向变化边界的指示。

7、选择“Main Menu>Solution>- Loads-Apply> -Thermal-Temperature>Uniform Temp”，输入uniform temperature：50，点击OK。 3.7.1.5显示所施加的载荷

1、选择“Main Menu>PlotCtrls>Symbols”，在Surface Load Symbols下拉选项中选择Convect FilmCoef，在Show pres and convect as下拉选项中选择Arrows，点击OK。

2、选择“Menu>PlotCtrls>Numbering”，将Table Names设置为on，点击OK。 3、在工具栏点击SAVE_DB保存数据库。

3.7.1.6设置分析选项并求解

1、选择“Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis”，设定分析类型Steady-State。

2、选择“Main Menu>Solution>- Load Step Opts-Time/Frequenc> Time and Substps”，在Time at end of load step域输入60，在Number of substeps域输入1，选择Stepped，点击OK。

3、选择“Main Menu>Solution>- Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File”，在Item to be controlled中选择All items；在File write frequency中选择Every substep。

4、选择“Main Menu>Solution>-Solve->Current LS”，查看分析选项是否正确，关闭/STAT窗口，点击 …… 此处隐藏：4089字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……