ansys热分析教程与实例解析
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ansys热分析实例
/PREP7
/TITLE,Steady-state thermal analysis of pipe junction
/UNITS,BIN ! 英制单位；Use U. S. Customary system of units (inches)
! /SHOW, ! Specify graphics driver for interactive run
ET,1,90 ! Define 20-node, 3-D thermal solid element MP,DENS,1,.285 ! Density = .285 lbf/in^3
MPTEMP,,70,200,300,400,500 ! Create temperature table
MPDATA,KXX,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12
! 指定与温度相对应的数据材料属性；导热系数；Define conductivity values
MPDATA,C,1,,.113,.117,.119,.1
ANSYS非稳态热分析及实例详解
ANSYS流体及热场分析
第 7 章 非稳态热分析及实例详解
本章向读者介绍非稳态热分析的基本知识，主要包括非稳态热分析的应用、非稳态热分析单元、非稳态热分析的基本步骤。
本章要点
? 非稳态导热的基本概念 ? 非稳态热分析的应用 ? 非稳态热分析单元 ?
分析的基本步骤
本章案例
? 钢球非稳态传热过程分析
? 不同材料金属块水中冷却的非稳态传热过程分析 ? 高温铜导线冷却过程分析
1
第7章 非稳态热分析
7.1 非稳态热分析概述
物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。根据物体温度随着时间的推移而变化的特性可以区分为两类非稳态导热：物体的温度随时间的推移逐渐趋于恒定的值以及物体的温度随时间而作周期性的变化。无论在自然界还是工程实际问题中，绝大多数传热过程都是非稳态的。许多工程实际问题需要确定物体内部的温度场随时间的变化，或确定其内部温度达到某一限定值所需要的时间。例如：在机器启动、停机及变动工况时，急剧的温度变化会使部件因热应力而破坏，因此需要确定物体内部的瞬时温度场；钢制工件的热处理是一个典型的非稳态导热过程，掌握工件中温度变化的速率是控制工件热处理质量的重要因素。
ANSYS非稳态热分析及实例详解
ANSYS流体及热场分析
第 7 章 非稳态热分析及实例详解
本章向读者介绍非稳态热分析的基本知识，主要包括非稳态热分析的应用、非稳态热分析单元、非稳态热分析的基本步骤。
本章要点
? 非稳态导热的基本概念 ? 非稳态热分析的应用 ? 非稳态热分析单元 ?
分析的基本步骤
本章案例
? 钢球非稳态传热过程分析
? 不同材料金属块水中冷却的非稳态传热过程分析 ? 高温铜导线冷却过程分析
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第7章 非稳态热分析
7.1 非稳态热分析概述
物体的温度随时间而变化的导热过程称为非稳态导热。根据物体温度随着时间的推移而变化的特性可以区分为两类非稳态导热：物体的温度随时间的推移逐渐趋于恒定的值以及物体的温度随时间而作周期性的变化。无论在自然界还是工程实际问题中，绝大多数传热过程都是非稳态的。许多工程实际问题需要确定物体内部的温度场随时间的变化，或确定其内部温度达到某一限定值所需要的时间。例如：在机器启动、停机及变动工况时，急剧的温度变化会使部件因热应力而破坏，因此需要确定物体内部的瞬时温度场；钢制工件的热处理是一个典型的非稳态导热过程，掌握工件中温度变化的速率是控制工件热处理质量的重要因素。
ANSYS热分析教程及命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝ SOLID5－三维耦合场实体
具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界
用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体
具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID9
ANSYS热分析教程及命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝ SOLID5－三维耦合场实体
具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界
用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体
具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID9
ANSYS热分析教程及命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝ SOLID5－三维耦合场实体
具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界
用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体
具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID9
ANSYS热分析教程及命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝ SOLID5－三维耦合场实体
具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界
用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体
具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID9
ANSYS热分析指南
ANSYS热分析指南
第一章 简 介
一、热分析的目的
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量〕等。
热分析在许多工程应用中扮演重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。
二、ANSYS的热分析
? 在
ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、
ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五种产品中包含热分析功能,其中ANSYS/FLOTRAN不含相变热分析。
? ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的
温度，并导出其它热物理参数。
? 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。
三、ANSYS 热分析分类
? 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
四、耦合分析
? 热－结构耦合 ? 热－流体耦合 ? 热－电耦合 ? 热－磁耦合
? 热－电－磁－结构耦合等
—————————————————————————————————————————————— 1
ANSYS热分析指南
ANSYS热分析指南
ANSYS热分析指南
第一章 简 介
一、热分析的目的
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量〕等。
热分析在许多工程应用中扮演重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。
二、ANSYS的热分析
? 在
ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、
ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五种产品中包含热分析功能,其中ANSYS/FLOTRAN不含相变热分析。
? ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的
温度，并导出其它热物理参数。
? 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。
三、ANSYS 热分析分类
? 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
四、耦合分析
? 热－结构耦合 ? 热－流体耦合 ? 热－电耦合 ? 热－磁耦合
? 热－电－磁－结构耦合等
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ANSYS热分析指南
ANSYS热分析指南
ANSYS热分析指南
第一章 简 介
一、热分析的目的
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量〕等。
热分析在许多工程应用中扮演重要角色，如内燃机、涡轮机、换热器、管路系统、电子元件等。
二、ANSYS的热分析
? 在
ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、
ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五种产品中包含热分析功能,其中ANSYS/FLOTRAN不含相变热分析。
? ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的
温度，并导出其它热物理参数。
? 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。
三、ANSYS 热分析分类
? 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
四、耦合分析
? 热－结构耦合 ? 热－流体耦合 ? 热－电耦合 ? 热－磁耦合
? 热－电－磁－结构耦合等
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