ansys熱分析例題

1、問題描述：一個(gè) 30公斤重、溫度為 70的銅塊 , 以及一個(gè) 20公斤重、溫度為 80的鐵塊， 突然放入溫度為 20、盛滿了 300 升水的、完全絕熱的水箱中 , 如圖所示。過了一個(gè)小時(shí)， 求銅塊與鐵塊的最高溫度 （ 假設(shè)忽略水的流動(dòng) ）。材料熱物理性能如下：熱性能單位制銅鐵水導(dǎo)熱系數(shù) W/m38337密度 Kg/m88897833996比熱 J/kg 3904484185菜單操作過程：一、設(shè)置分析標(biāo)題1、選擇“ Utility MenuFileChange Jobname ”，輸入文件名 Transient1 。2、選擇“ Utility MenuFileChange Title” 輸入 T

2、hermal Transient Exercise 1。二、定義單元類型1、選擇“ Main MenuPreprocessor ”，進(jìn)入前處理。2 、選擇“ Main MenuPreprocesorElement TypeAdd/Edit/Delete”。選擇熱平面單元plane77 。三、定義材料屬性1、選擇“ Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models”，在彈出的材料定義窗口中順序雙擊 Thermal 選項(xiàng)。2、點(diǎn)擊 Conductivity ， Isotropic ，在 KXX框中輸入 383；點(diǎn)擊 Density ，在 DENS

3、框中輸 入 8898；點(diǎn)擊 Specific Heat ，在 C 框中輸入 390。3、在材料定義窗口中選擇 MaterialNew Model ，定義第二種材料。4、點(diǎn)擊 Conductivity ， Isotropic ，在 KXX框中輸入 70；點(diǎn)擊 Density ，在 DENS框中輸入 7833；點(diǎn)擊 Specific Heat ，在 C 框中輸入 448。5、在材料定義窗口中選擇 MaterialNew Model ，定義第三種材料。6、點(diǎn)擊 Conductivity ，Isotropic ，在 KXX框中輸入 .61 ；點(diǎn)擊 Density ，在 DENS框中輸入 996；點(diǎn)擊

4、Specific Heat ，在 C 框中輸入 4185。四、創(chuàng)建幾何模型1、選擇“ Main MenuPreprocessor-Modeling-Create-Areas-RetangleByDimensions ”，輸入 X1=0, Y1=0, X2=, Y2=,點(diǎn)擊 Apply ；輸入 X1=, Y1=, X2= ,Y2=, 點(diǎn)擊 Apply ；輸入X1= Y1=, X2= Y2=+, 選擇 OK。2、選擇“ Main MenuPreprocessor-Modeling-OperateBooleansOverlap”，選擇 PickAll 。3、選擇“ Utility MenuPlotc

5、trlsNumberingAreas, on”。4、選擇“ Utility MenuPlotAreas”。五、劃分網(wǎng)格1、選擇“ Main MenuPreprocessor-Attributes-Define-All Areas”，選擇材料 1。2、選擇“ Main MenuPreprocessorMeshing-Size Cntrls-Manualsize-Global-Size ”， 輸入單元大小。3、選擇“ Main MenuPreprocessorMeshing-Mesh-Areas-Mapped3 or 4 sided”，選擇銅塊。4、選擇“ Main MenuPreprocesso

6、r-Attributes-Define-All Areas”，選擇材料 2。5、選擇“ Main MenuPreprocessorMeshing-Mesh-Areas-Mapped3 or 4 sided”，選 擇鐵塊。6、選擇“ Main MenuPreprocessor-Attributes-Define-All Areas”，選擇材料 3。7、選擇“ Main MenuPreprocessorMeshing-Size Cntrls-Manualsize-Global-Size ”， 輸入單元大小。8、選擇“ Main MenuPreprocessorMeshing-Mesh-Areas-

7、Free”，選擇水箱。9、選擇“ Utility MenuPlotArea”。六、進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析設(shè)置初始條件1、選擇“ Main MenuSolution-Analysis Type-New Analysis”，選擇 Transient ，定義為瞬態(tài)分析。2、選擇“ Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime Integration”，將TIMINT 設(shè)定為 off ，首先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析。3、選擇“ Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime-TimeStep ”，設(shè)定TIME為、

8、DELTIM也為4、選擇“ Utility Menu: SelectEntities”，在對話框中自上而下依次選擇： Elements ，By Attributes ， Material num，在“ Min， Max ”框中輸入 3，選擇 From Full ，點(diǎn)擊 APPLY； 選擇選擇 Nodes， Attached to, Element ，點(diǎn)擊 OK。5、選擇“ Main MenuSolution-Loads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes”，選擇Pick All, 輸入 20。6、選擇“ Utility Menu: SelectEntities”

9、，在對話框中自上而下依次選擇： Elements ，By Attributes ， Material num，在“ Min， Max ”框中輸入 2，選擇 From Full ，點(diǎn)擊 APPLY； 選擇選擇 Nodes， Attached to, Element ，點(diǎn)擊 OK。7、選擇“ Main MenuSolution-Loads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes”，選擇Pick All, 輸入 80。8、選擇“ Utility MenuSelectEntities ”，在對話框中自上而下依次選擇： Elements ， By Attributes ， M

10、aterial num ，在“ Min， Max ”框中輸入 1，選擇 From Full ，點(diǎn)擊 APPLY； 選擇選擇 Nodes， Attached to, Element ，點(diǎn)擊 OK。9、選擇“ Main MenuSolution-Loads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes”，選擇Pick All, 輸入 70。10、選擇“ Utility MenuSelect Everything”。11、Main MenuSolution-Solve-Current LS”。七、進(jìn)行瞬態(tài)分析1、選擇“ Main MenuSolution-Load Step O

11、ptsTime/FrenquencTime-TimeStep ”，設(shè)定TIME=3600,DELTIM=26, 最小、最大時(shí)間步長分別為 2, 200, 將 Autots 設(shè)置為 ON。2、選擇“ Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime Integration”，將TIMINT 設(shè)置為 ON。3、選擇“ Main MenuSolution-Loads-Delete-Thermal-TemperatureOnNodes”，選擇Pick All ，刪除穩(wěn)態(tài)分析定義的節(jié)點(diǎn)溫度。4、選擇“ Main MenuSolution-Load St

12、ep OptsOutput Ctrls-DB/Results ”，選擇 Every Substeps 。5、選擇“ Main MenuSolution-Solve-Current LS”。八、后處理1、選擇“ Main MenuTimeHist PostPro ”，進(jìn)入 POST26。2、選擇“ Main MenuTimeHist PostProDefine Variables”，點(diǎn)擊 Add，選擇 Solutionsummary，點(diǎn)擊 OK，在 User specified label 框中輸入 dtime ，選擇 Solution Items 和 StepTime，點(diǎn)擊 OK定義子步時(shí)間為

13、 2 號(hào)變量。3、選擇“ Main MenuTimeHist PostProDefine Variables ”，點(diǎn)擊 Add，選擇 Nodal result ， 點(diǎn)擊 OK，在 User specified label 框中輸入 T_Copper，在 Node number 框中輸入 node,0) ， 點(diǎn)擊 OK定義 3 號(hào)變量。同理可以定義其他節(jié)點(diǎn)解。4、選擇“ Main MenuTimeHist PostProGraph Virables”，輸入變量代號(hào)，顯示各變量隨時(shí)間變化的曲線。5、選擇“ Main MenuGeneral Postproc ”，進(jìn)入 POST1。6、選擇“ Mai

14、n MenuGeneral Postproc-Read Results-Last set”。7、選擇“ Main MenuGeneral PostprocPlot resultNodal Solution ”，選擇 temperature 。 等效的命令流方法/filename,transient1/title, Thermal Transient Exercise 1! 進(jìn)入前處理/prep7et,1,plane77! 定義單元類型 mp,kxx,1,383! 定義材料熱性能參數(shù) mp,dens,1,8889!1 銅， 2鐵， 3水 mp,c,1,390mp,kxx,2,70 mp,dens

15、,2,7837mp,c,2,448mp,kxx,3, mp,dens,3,996 mp,c,3,4185 ! 創(chuàng)建幾何實(shí)體rectnag,0,0, rectang, rectang, 布爾操作/pnum,area,1aplot ! 劃分網(wǎng)格 aatt,1,1,1 eshape,2 esize, amesh,2 aatt,2,1,1 amesh,3 aatt,3,1,1 eshape,3 esize, amesh,4 /pnum,mat,1 eplot finish! 加載求解/soluantype,transtimint,off! 先作穩(wěn)態(tài)分析 , 確定初始條件time,! 設(shè)定只有一個(gè)子步的

16、時(shí)間很小的載荷步 deltim,esel,s,mat,3nsle,sd,all,temp,20 esel,s,mat,2 nsle,sd,all,temp,80 esel,s,mat,1 nsle,sd,all,temp,70allselsolve! 得到初始溫度分布! 進(jìn)行瞬態(tài)分析time,3600timint,on! 打開時(shí)間積分deltim,26,2,200! 設(shè)置時(shí)間步長，最大及最小時(shí)間步長 autots,on! 打開自動(dòng)時(shí)間步長ddelet,all,temp! 刪除穩(wěn)態(tài)分析中定義的節(jié)點(diǎn)溫度 outres,all,1! 將每個(gè)子步的值寫入數(shù)據(jù)庫文件 solve finish save! 進(jìn)入 POST26后處理/post26solu,2,dtime,dtime!2 每一子步采用的時(shí)間步長 nsol,3,node,0),temp,T_Copper!3 銅塊的中心點(diǎn) nsol,4,node,0),temp,T_Iron!4 鐵塊的中心點(diǎn) nsol,5,node(30,0,0),temp,T_H2O_Bot!5 水箱的底部 nsol,6,