Ansys的熱載荷及熱單元類型

1、Ansys的熱載荷及熱單元類型Ansys的6種熱載荷ANSYS共提供了6種載荷，可以施加在實(shí)體模型或單元模型上，包括：溫度、熱流率、對流、熱流密度、生熱率和熱輻射率。1. 溫度作為第一類邊界條件，溫度可以施加在有限元模型的節(jié)點(diǎn)上，也可以施加在實(shí)體模型的關(guān)鍵點(diǎn)、線段及面上。2. 熱流率熱流率（Heal Flow)種節(jié)點(diǎn)集中載荷，只能施加在節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)上，主要用于線單元模型。提示：如果溫度與熱流率同時施加在某一節(jié)點(diǎn)上，則ANSYS讀取溫度值進(jìn)行計(jì)算。3.對流對流（Convection)是一種面載荷，用于計(jì)算流體與實(shí)體的熱交換。它可以施加在有限元模型的節(jié)點(diǎn)及單元上，也可以施加在實(shí)體模型的線段和面上。

2、4.熱流密度熱流密度，又稱熱通量（Heat Flux)，單位為W/m2。熱流密度是一種面載荷，表示通過單位面積的熱流率。當(dāng)通過單位面積的熱流率己知時，可在模型相應(yīng)的外表面施加熱流密度。若輸入值為正，則表示熱流流入單元：反之，則表示熱流流出單元。它可以施加在有限元模型的節(jié)點(diǎn)及單元上，也可以施加在實(shí)體模型的線段和面上。提示：熱流密度與對流可以施加在同一外表面，但ANSYS將讀取最后施加的面載荷進(jìn)行計(jì)算。5. 生熱率如前所述，生熱率既可看成是材料的一種基本屬性，又可作為載荷施加在單元上，它可以施加在有限元模型的節(jié)點(diǎn)及單元上，也可以施加在實(shí)體模型的關(guān)鍵點(diǎn)、線段、面及體上。6. 熱輻射率熱輻射率也是一種

3、面載荷，通常施加于實(shí)體的外表面。它可以施加在有限元模型的節(jié)點(diǎn)及單元上，也可以施加在實(shí)體模型的線段和面上。Ansys的熱單元類型ANSYS 10.0熱分析共提供了 40余種單元，其中包括輻射單元、對流單元、特殊單元以 及前面所介紹的耦合場中-元等。其中常見的用于熱分析的單元有16種：點(diǎn)MASS711節(jié)點(diǎn)單元線LINK32二維2節(jié)點(diǎn)熱傳導(dǎo)單元LINK33三維3節(jié)點(diǎn)熱傳導(dǎo)單元LINK342節(jié)點(diǎn)熱對流單元LINK312節(jié)點(diǎn)熱輻射單元面SURF151二維2節(jié)點(diǎn)、3節(jié)點(diǎn)、4節(jié)點(diǎn)單元SURF152三維4節(jié)點(diǎn)、5節(jié)點(diǎn)、8節(jié)點(diǎn)、9節(jié)點(diǎn)單元二維實(shí)體PLANE554節(jié)點(diǎn)四邊形單元PLANE778節(jié)點(diǎn)四邊形單元PLA

4、NE356節(jié)點(diǎn)三角形單元PLANE754節(jié)點(diǎn)軸對稱單元PLANE788節(jié)點(diǎn)軸對稱單元三維實(shí)體SOLID8710節(jié)點(diǎn)四面體單元SOLID708節(jié)點(diǎn)六面體單元SOLID9020節(jié)點(diǎn)八面體單元?dú)HELL574節(jié)點(diǎn)殼單元下面一次對各單元進(jìn)行介紹l MASS71維度：1D、2D、3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：1自由度：溫度性質(zhì)：質(zhì)量單元幾何形狀l LINK31維度：2D、3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：2自由度：溫度性質(zhì)：熱輻射單元幾何形狀l LINK32維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：2自由度：溫度性質(zhì)：熱傳導(dǎo)單元幾何形狀l LINK33維度：3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：2自由度：溫度性質(zhì)：熱傳導(dǎo)單元幾何形狀l LINK34維度：2D、3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：2自由度：溫度性質(zhì)

5、：熱對流單元幾何形狀l SURF151維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：2、3或4自由度：溫度性質(zhì)：表面單元幾何形狀2節(jié)點(diǎn)單元3節(jié)點(diǎn)單元4節(jié)點(diǎn)單元l SURF152維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：4、5、8或9自由度：溫度性質(zhì)：表面單元幾何形狀4節(jié)點(diǎn)單元5節(jié)點(diǎn)單元8節(jié)點(diǎn)單元9節(jié)點(diǎn)單元l PLANE35維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：6自由度：溫度性質(zhì)：平面三角形單元幾何形狀l PLANE55維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：4自由度：溫度性質(zhì)：平面四邊形單元幾何形狀l PLANE75維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：4自由度：溫度性質(zhì)：平面軸對稱單元幾何形狀l PLANE77維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：8自由度：溫度性質(zhì)：平面四邊形單元幾何形狀（提示：適合于模擬曲面邊界）l PLANE78維度：2D節(jié)點(diǎn)數(shù)：8自由度：溫度性質(zhì)：平面軸對稱單元幾何形狀l SOLID70維度：3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：8自由度：溫度性質(zhì)：六面體單元幾何形狀l SOLID87維度：3D節(jié)點(diǎn)數(shù)：10自由度：溫度性質(zhì)：四面體單元幾何形狀（提示：適合不規(guī)則形狀的幾何劃分）l