ANSYS中單位制

1、ANSYS中不存在單位制 所有的單位是自己統(tǒng)一的。一般先確定幾個(gè)物理量的單位（做過振動臺試驗(yàn)的朋友一定會知道），然后導(dǎo)出其它的物理量的單位。 靜力問題的基本物理量是： 長度，力，質(zhì)量 比如你長度用m,力用KN而質(zhì)量用g 那么應(yīng)力的單位就是KN/m*m,而不是N/m*m。 動力問題有些負(fù)雜，基本物理量是： 長度，力，質(zhì)量，時(shí)間 比如長度用mm,力用N,質(zhì)量用Kg而時(shí)間用s 以上單位錯(cuò)了，因?yàn)橛膳ｎD定律： F=ma 所以均按標(biāo)準(zhǔn)單位時(shí)： N=kg*m/(s*s) 所以若長度為mm,質(zhì)量為Kg，時(shí)間用s則有 N*e-3=kg*mm/(s*s) 所以，正確的基本單位組合應(yīng)該是： mN(毫牛，即N*e-

2、3）, mm, Kg, s 所以，如果你要讓ANSYS的單位為國際單位制，你在輸入物理量之前，先 將所有的物理量轉(zhuǎn)換為國際單位制，如： 原先你的圖紙上均為毫米，比如一個(gè)矩形截面尺寸是400mm*500mm， 那么，你在建模之前先轉(zhuǎn)化為0.4m*0.5m 然后輸入的長度為0.4和0.5，ANSYS只知道你輸入的是0.4和0.5，它不知道 你的單位是什么。 應(yīng)該是懂了吧。 附上一句：ANSYS中有一個(gè)只能從命令行輸入的命令：/UNITS, 它的作用僅 僅是標(biāo)記作用，讓用戶有個(gè)地方做標(biāo)記，它沒有任何單位轉(zhuǎn)換的功能。 不要被他迷惑。英文原文如下： The units label and convers

3、ion factors on this command are for user convenienc e only and have no effect on the analysis or data. That is, /UNITS will not co nvert database items from one system to another (e.g., from British to SI, etc&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

4、amp;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&所有的單位基本上都與長度和力有關(guān)，因此可由長度、力和時(shí)間（秒）的量綱推出其它的量綱，下面列出常用輸入數(shù)據(jù)的量綱關(guān)系：面積長度2 &#

5、160;                                   體積長度3慣性矩長度4                               

6、0;  應(yīng)力力/長度2彈性模量（剪切模量）力/長度2           集中力力線分布力力/長度                    面分布力力/長度2彎矩力×長度                   重量力容重力/長度3   

7、60;                              質(zhì)量重量/重力加速度力×秒/長度2重力加速度長度/秒2                          密度容重/重力加速度力×秒/長度2 4

8、例如長度單位為mm，力單位為N 時(shí)，得出的一套單位如下：質(zhì)量重量/重力加速度力×秒/長度2N×秒/mm（N×秒/m）×10 kg×10 Ton（噸）應(yīng)力力/長度=N/mm （N/m ）×10 MPa可以根據(jù)自己的需要由上面的量綱關(guān)系自行修改單位系統(tǒng)，只要保證自封閉即可&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

9、amp;&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&￥2.1符號與單位項(xiàng)目國際單位英制單位ANSYS代號長度mft時(shí)間ss質(zhì)量Kglbm溫度oFTEMP力Nlbf能量（熱量）JBTU功率（熱流率）WBTU/secHEAT熱流密度W/m2BTU/sec-ft2HFL

10、UX生熱速率W/m3BTU/sec-ft3HGEN導(dǎo)熱系數(shù)W/m-BTU/sec-ft-oFKXX對流系數(shù)W/m2-BTU/sec-ft2-oFHF密度Kg/m3lbm/ft3DENS比熱J/Kg-BTU/lbm-oFC焓J/m3BTU/ft3ENTH2.2傳熱學(xué)經(jīng)典理論回顧熱分析遵循熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律。對于一個(gè)封閉的系統(tǒng)（沒有質(zhì)量的流入或流出）：式中：熱量作功系統(tǒng)內(nèi)能 系統(tǒng)動能 系統(tǒng)勢能對大多數(shù)工程傳熱問題：；通常不考慮做功：，則；對于穩(wěn)態(tài)熱分析：，即流入的熱量等于流出的熱量；對于瞬態(tài)熱分析：，即流入流出的熱傳遞速率等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化。2.3熱傳遞的方式2.3.1熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)可以

11、定義為完全接觸的兩個(gè)物體之間或一個(gè)物體的不同部分之間由于溫度梯度而引起的內(nèi)能的交換。熱傳導(dǎo)遵循傅立葉定律：，式中為熱流密度（W/m2），為導(dǎo)熱系數(shù)(W/m-)，負(fù)號表示熱量流向溫度降低的方向。熱對流熱對流是指固體的表面與它周圍接觸的流體之間，由于溫差的存在引起的熱量的交換。熱對流可以分為兩類：自然對流和強(qiáng)制對流。熱對流用牛頓冷卻方程來描述：，式中為對流換熱系數(shù)（或稱膜傳熱系數(shù)、給熱系數(shù)、膜系數(shù)等）；為固體表面的溫度，為周圍流體的溫度。熱輻射熱輻射指物體發(fā)射電磁能，并被其它物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬臒崃拷粨Q過程。物體溫度越高，單位時(shí)間輻射的熱量越多。熱傳導(dǎo)和熱對流都需要有傳熱介質(zhì)，而熱輻射無須任何介質(zhì)。

12、實(shí)質(zhì)上，在真空中的熱輻射效率最高。在工程中通?？紤]兩個(gè)或兩個(gè)以上物體之間的輻射，系統(tǒng)中每個(gè)物體同時(shí)輻射并吸收熱量。它們之間的凈熱量傳遞可以用斯蒂芬波爾茲曼方程來計(jì)算：，式中為熱流率，為輻射率（黑度），為斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)，約為約為5.67×10-8W/m2.K4，為輻射面1的面積，為由輻射面1到輻射面2的形狀系數(shù)，為輻射面1的絕對溫度，為輻射面2的絕對溫度，由上式可以看出，包含熱輻射的熱分析是高度非線性的。2.4穩(wěn)態(tài)傳熱如果系統(tǒng)的凈流濾為0，即流入體統(tǒng)的熱量加上系統(tǒng)自身產(chǎn)生的熱量等于流出系統(tǒng)的熱量：，則系統(tǒng)熱穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)熱分析中，任一節(jié)點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變化。穩(wěn)態(tài)熱分析的能量平衡方程為

13、（以矩陣形式表示）：式中：為傳導(dǎo)矩陣，包含熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射和形狀系數(shù)；為節(jié)點(diǎn)溫度向量；為節(jié)點(diǎn)熱流率向量，包括熱生成；ANSYS利用模型幾何差數(shù)、材料熱性能參數(shù)以及所施加的邊界條件，生成、及。2.5瞬態(tài)傳熱瞬態(tài)傳熱過程是指一個(gè)系統(tǒng)的加熱或冷卻過程。在這個(gè)過程中系統(tǒng)的溫度、熱流率、熱邊界條件以及系統(tǒng)內(nèi)能隨時(shí)間都有明顯變化。根據(jù)能量守恒原理，瞬態(tài)熱平衡可以表達(dá)為（以矩陣形式表示）：式中：為傳導(dǎo)矩陣，包含熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射和形狀系數(shù)；為比熱矩陣，考慮系統(tǒng)內(nèi)能的增加；為節(jié)點(diǎn)溫度向量；為溫度對時(shí)間的導(dǎo)數(shù)；為節(jié)點(diǎn)熱流率向量，包括熱生成；2.6線性與非線性如果有下列情況產(chǎn)生，則為非線性熱分析：材料熱

14、性能隨溫度變化，如K(T)，C(T)等；邊界條件隨溫度變化，如h(T)等；含有非線性單元；考慮輻射傳熱；非線性熱分析的熱平衡方程為：2.7邊界條件和初始條件ANSYS熱分析的邊界條件或初始條件可分為七種：溫度，熱流率、熱流密度、對流、輻射、絕熱、生熱。在本指南中，您將會看到相關(guān)的ANSYS命令及其等效的菜單路徑。這些參考的命令僅僅包括命令名，因?yàn)椴⒉豢偸切枰付ㄋ械膮?shù)，而且，不同的參數(shù)的組合會有不同的作用。有關(guān)ANSYS命令的更多的敘述，請參考ANSYS Commands Reference。菜單路徑將近可能完整得列出，2.8熱分析誤差估計(jì)僅用于評估由于網(wǎng)格密度不夠帶來的誤差；僅適用于SO

15、LID或SHELL的熱單元（只有一個(gè)溫度自由度）；基于單元邊界的熱流密度的不連續(xù)；僅對一種材料、線性、穩(wěn)態(tài)熱分析有效；使用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分可對誤差進(jìn)行控制。眾所周知，Ansys中并沒有定義任何一套單位制，單位制的使用全在用戶自己掌握，關(guān)鍵是我們在使用各個(gè)量的單位時(shí)必須統(tǒng)一。對于我們中國人來說，國際單位制應(yīng)該是大多數(shù)人的選擇。下面是國際單位制中的七個(gè)基本單位，其他所有的單位都可由這七個(gè)基本單位導(dǎo)出：*表1 SI基本單位*量的名稱 單位名稱 單位符號長度 米 m質(zhì)量 千克，（公斤） kg時(shí)間 秒 s電流 安（培） A熱力學(xué)溫度 開（爾文） K物質(zhì)的量 摩托（爾） mol發(fā)光的量 坎（德拉） cd因此

16、，只要所有的量都表示成這七個(gè)基本單位的某種組合，就可以保證單位制不會出錯(cuò)！例如，重力加速度g的單位涉及到長度和時(shí)間兩個(gè)基本單位，因此在國際單位制中，重力加速度的單位必須是：m/s2，而在國際單位制中的數(shù)值就是9.8m/s2。*SI輔助單位*弧度和球面度兩個(gè)SI單位，國際計(jì)量大會并未將它們歸入基本單位和或?qū)С鰡挝?，而稱之為SI輔助單位，又稱為國際單位制輔助單位。這兩個(gè)單位列于表2，它們既可以作為基本單位使用，又可以作為導(dǎo)出單位使用。從原則上說，它們是無量綱量的導(dǎo)出單位，但從實(shí)用出發(fā)不列為SI導(dǎo)出單位。使用上根據(jù)需要，既可以用弧度或球面度，也可以用“1”。其定義見附錄B。表2 SI輔助單位量的名稱

17、 單位名稱 單位符號平面角 弧度 rad立體角 球面度 sr*SI導(dǎo)出單位*導(dǎo)出單位是用基本單位和(或)輔助單位以代數(shù)形式所表示的單位。這種單位符號中的乘和除使用數(shù)學(xué)符號。如速度的SI單位為米每秒(m/s)，角速度的SI單位為弧度每秒(rad/s)。屬于這種形式的單位稱為組合單位。某些SI導(dǎo)出單位國際計(jì)量大會通過了專門的名稱和符號，見表3和表4。使用這些專門名稱以及用它們表示其他導(dǎo)出單位，往往更為方便、明確。如功的SI單位通常用焦耳(J)代替牛頓米(N·m)，電阻率的單位通常用歐姆米(·m)代替三次方米千克每三次方秒二次方安培(m3·kg/(s3·A2)

18、。￥查看文章Ansys單位制（轉(zhuǎn)）2008年05月27日 星期二 00:12基本數(shù)量:                             長度            mm   

19、0;                           質(zhì)量           tonne             

20、                  力               N                   &

21、#160;           時(shí)間           sec                             

22、;  溫度           C 重力           9806.65           mm / sec2衍生數(shù)量:             

23、0;               面積             mm2                       &#

24、160;       體積             mm3                               速度

25、60;            mm / sec                            加速度         &#

26、160;  mm / sec2                            角速度            rad / sec      &#

27、160;                 角度加速度           rad / sec2                    

28、60;         頻率               1 / sec                         

29、0;    密度                tonne / mm3                             

30、壓力                N / mm2                              應(yīng)力    

31、;            N / mm2                          楊氏模量           

32、0; N / mm2（Mpa）例如：鋼的實(shí)常數(shù)為：EX=2e11Pa                                  PRXY=0.3          

33、;                        DENS=7.8e3Kg/m3那么上面的實(shí)常數(shù)在mm單位制（即模型尺寸單位為mm）下輸入到Ansys時(shí)應(yīng)為                  

34、;                EX=2e5MPa                                 

35、PRXY=0.3                                  DENS=7.8e-9tonne/mm3那么上面的實(shí)常數(shù)在m單位制（即模型尺寸單位為m）下輸入到Ansys時(shí)應(yīng)為      &

36、#160;                           EX=2e11MPa                                  PR