溫度場計(jì)算說明書

1、溫度場計(jì)算說明書1.建立有限元模型熟悉有限單元法基本原理建立由點(diǎn)線面構(gòu)成的實(shí)體模型，然后在實(shí)體模型基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)格劃分有限單元法基本原理與ansys基本操作見附件1.0有限元分析基礎(chǔ)教程 以22#壩段為例，劃分后的單元如圖1所示圖1 22#壩段網(wǎng)格示意圖2單元的轉(zhuǎn)換與材料分區(qū)將劃分好的8節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)solid45單元轉(zhuǎn)化為熱學(xué)計(jì)算的solid70單元（如圖2）日 Element TypeAdd；EdiVDdeteSwitch ElemAdd DOF閆 Remove- DOR 園 Ele-rn Te-ch Controldefined Element Types:ype 1 SOUD70圖2單元的轉(zhuǎn)換

2、壓縮和合并單元節(jié)點(diǎn)號(hào)（圖3所示）Numbering Ctrl囪 M&rge Items目 Compress Numbers 目 Set Start Numb&r 囪 Reset Start Num 囪 Etart Num Status 因 Add Num Offset El Element Reorder圖3壓縮合并單元節(jié)點(diǎn)號(hào)根據(jù)混凝土材料性質(zhì)劃分不同材料（如圖4）日 ModelingE Create國 Operate日 Move / ModifyEl Keypoints 必Lin駐S AreasVolumesH Nodes田 Rotate Node C5Element夙 Modify Att

3、rib不 Modify Nod&s 每 Add Mid Nod 目 Remove Mid Nd 界 Ehell Normals 目 Cri&nt NormalS Transfer CoordEl Reverse Ncririals圖4改變材料的單元號(hào)改變之后的材料之后模型如圖5所示圖5劃分材料之后的單元示意圖根據(jù)不同的材料賦予不同的材料熱學(xué)參數(shù)，密度，比熱容和熱傳導(dǎo)系數(shù)（如圖6）曰 Mat&rial Props0 Material Library國 Temperature Units囪 Electremag Units.Material Modd國 Convert ALPk 囪 Change

4、Mat Num肉 Write to File E Read from File圖6輸入材料參數(shù)3組元的挑選和命名組元是一組元素的集合，單元集合以e開頭，節(jié)點(diǎn)集合以n開頭 將壩體和基巖單元集合命名為不同的組元edam和ebase 下圖為命名組元的對話框（圖7所示）圖7創(chuàng)建組元根據(jù)不同的澆注塊，挑選不同的組元，比如d22e4表示第22壩段第4層澆注塊挑選方法：1，準(zhǔn)備文件如附件-1.1文件里所示2，將不同壩段的單元和節(jié)點(diǎn)用ewrite和nwrite命令寫出來（圖8）3，運(yùn)行程序，將生成的FNAME1.DAT文件讀進(jìn)ansys （圖9）/ ANSV? Multiphys. cs Ut ity 叫Fi

5、le &el&rt List Plot NotCClear St Start New IL.Change Johnsme-.Change Directory.Change Title .Resume Jobname.db .Rssume from .Save as Jobname-.dbSave as ,Write DB log -：le .Read Fnputfrom .圖9 read input from讀取命令流按照附件-1.2文件夾中文件格式所示，根據(jù)各個(gè)澆注塊的出生時(shí)間，溫度，水管信息等等準(zhǔn)備DATA.xls文件，并建立組元名2cEFG-：JM-nClm元習(xí):五命:正函故君時(shí)間*調(diào)瞼

6、溫導(dǎo)熱案知K一冷流s專瞼密度拄瞬HS2ELIEAHI338.1I203.4931.404D.OBLS2既DO1.IJ4TBE2EO2E2AHT2b7 50?03.4951叫25C01 1*7B22IO3E3kHT350azS.9海.4%1.B32D. (E3L523fiW5H11 CUT1Z2BZHE4KHI459LD. T10.4Z03.4 知LD. (U3L5Z國25H1.047TlWPi-CDCjLFTC 00 o。門勺JCL：1 con rm 5ococrri1 ru y圖 10 data.xls 文件按照附件-1.3文件中程序提示的所示，生成命令流文件，讀入后形成na和nd的組元，具

7、體內(nèi)容如圖11所示它們分別代表各個(gè)澆筑過程中增加的對流邊界和刪除的對流邊界t I I I I I I L11-，| | | | i.11CHS：ELf S. EDATiAL L ELf BE LOW, ELEMCMFN0001rNODECMSEL.U.ElALLSEL, BE LOW / ELEM CMSELf R,N0001f NODE7MODE8CMSELf 5. EDJJIm frDCIf 1, 2CMSELfa-ENDEOALLSEL,BELOW/ELEMCH.rNDOOlrNODECMSELf3,E21 AL LSEL, BE LOW , ELES12 | ?l.r -lrR 2 -

8、Z20-SEP,七即 MHE% & LQ39. 91043. 8$CM? NODE cmsel. e? nshangyoufNSEU K LOC. Z, 10431041 LfCffi, KelCi. NODE cmselj ss nshangyouf NSELj K LOC_, 1049.1_, 10E5. 2(Cffi, xsHj NODE cnseL s, nshangyoutNSEL R LOG L 1055. 2； 1062. 3fCM?跆 12 NODE emmbL S3 nshan呂yDu$NEL R LOC LD6Z 3 1069 6$CM, xml3, NODE cmseL

9、e, nshangyouSNSEL R LOC, Z, 1D69B 1J76. xsl NODEoLqftn r t nr 7 1 rr7t：. i nair wnnF圖15挑選蓄水過程的組元5計(jì)算所需的命令流形成澆筑過程命令流通過excel中的每個(gè)澆筑塊出生時(shí)間，整理成和1.7文件夾中的格式相同的準(zhǔn)備文件生成如下圖（圖16）其代表的意義是，第五塊澆筑成型，在其組元上刪除被覆蓋的對流邊界，增加新的對流 邊界，激活此組元，施加熱生成率函數(shù).20 !計(jì)算E5.21.22 TIME, L3L.23.24 CMSElf 3,1msCMSElf 3f ZBASZM DOf Zf Lf.27 CMSElf

10、 Af Z%Z.28 +EHDM.29 oFBZlZ.H&S,. CONV.3031 CM3Zlf SfriS.32 n r*i h)n ni n挑出對流邊界的節(jié)點(diǎn)組元nsurface （如圖18），挑出基巖底面組元A50表面組元AAIR圖18 NSURFACE節(jié)點(diǎn)組元生成2期冷卻分批文件，將2期冷卻分為三組，分別代表第一，二，三次冷卻 每組中冷卻開始時(shí)間相同的一組單元為一批，準(zhǔn)備文件格式見文件夾附件2.0 并且根據(jù)生成的批次的時(shí)間，將二冷宏命令寫入命令流中比如（圖19）表示在第294計(jì)算步時(shí)加入第一次2冷中開始第二批的冷卻g AMT實(shí)E.T皿W,71 rZME,2371B 719 321VE

11、720721 JSEQterr.p f 2722圖19加入2冷的宏命令在相應(yīng)的水位上升的時(shí)間時(shí)，應(yīng)當(dāng)加入水位上升和下降的命令流水位上升的邊界命令如圖20，其表示將此節(jié)點(diǎn)上對流邊界刪掉，增加以xushui4為命 名 的水溫函數(shù)，同理水位下降的過程與其相反791792m,國 1, node793TDAM794CUE以j三耳793delerXSLf ccnv7我797CMSZ1,fXSL,node798TEMP,799圖20水位上升時(shí)對xs 1組元節(jié)點(diǎn)邊界的改變6開始計(jì)算所有準(zhǔn)備文件均準(zhǔn)備好之后，需要放入模型根目錄中的文件函數(shù)文件見文件夾2.1中所示， 其中包括宏文件、2冷批次文件、后處理文件、和可

12、執(zhí)行程序文件等等，然后將各種函數(shù)和 計(jì)算命令流文件讀入ANSYS中開始計(jì)算，如圖21所示圖21 ANSYS計(jì)算輸出窗口7后處理關(guān)于結(jié)果的后處理包括節(jié)點(diǎn)的歷時(shí)曲線和剖面等值線圖等，各項(xiàng)功能用PPT.exe均可以實(shí)現(xiàn)（圖 22）MMMMMM6命令流一次性生成。冬基如: FEDJX-拓況般n俏裳場計(jì)苜過朝明甘氣件2衛(wèi)節(jié)啟溫度侄的建取中叮改。MMMMMMM6命令流一次性生成。冬基如: FEDJX-拓況般n俏裳場計(jì)苜過朝明甘氣件2衛(wèi)節(jié)啟溫度侄的建取中叮改。MA E D D o- Q體層ra-成 -1 三二 完介挑機(jī)卑第第命 可款哉成成我或M段成式壬您 歹濯*生.件.漕.生美非 123456-789012

13、3 木前 一n111LL 育 力 T nu? ; ; L 2 3 亓-弟.次次 _，命角-兀的的乂LX婦1= 里兀無冷許舊 套王主二_ - _壩平徑南田 -2x7 _布-0.念旦-百曰mE is 起一IIF壩fll軸 赤席直大她壩 節(jié)f荷-如上圖程序所示，功能7可以提取每個(gè)節(jié)點(diǎn)每個(gè)時(shí)間的溫度，準(zhǔn)備格式程序中有說明，或者 參見文件夾2.2提取坐標(biāo)點(diǎn)的溫度歷時(shí)曲線分兩個(gè)步驟將坐標(biāo)點(diǎn)讀入ansys尋找母單元，具體準(zhǔn)備文件見2.3文件夾，并將生成的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)讀入到ansys中（如圖23），尋找到母單元如圖24曰 General Portproc 園 Data & Fik Opts 囹 Results S

14、ummary El RhuKe E Plat Results 田 List Results E Query Re&ult&Op tie ns. far outp 目 Rults Viewerwrite pgr File 國 Nadal CalsEl Element Table El Path Operations E Surface Operations S Lsd C“匚：riterpolat DOIB Interp Body ForeE Check Elem Shape S write Results 0 ROM Ope-rations B mmodtellng：riterpolat DO

15、IB Interp Body ForeSUBMODELING CUTBOUNDAR? DOFINTERPOLATION：NODE INPUTFILE=.po in t. da.tCONSTHAINTOUTPUT FILE =xw2_8Eh. cbdoBEGINNINGCONSTRAINTGROUP LABEL =:CB1NUMBEn OF SUBMODEL NODES =2SUBMODEL NODE1 MAPPEDOMTO ELEMENT55177S0LID7EJSUBMODEL NODE2 MAPPEDOMTO ELEMENTS0LID7EJNUNDEn OF CONSTHfilNTS WH

16、ITTEN=2圖24尋找到的母單元根據(jù)母單元和單元信息找出局部坐標(biāo)如下圖25所示，由inf.in和 interpolation.exe 生成 control.dat，然后修改picknode.dat 文件并讀入到 ansys，最后 在運(yùn)行add程序進(jìn)行插值名稱也 22-15picknode.datBIS ADD ,exe回 CONTROL.DAT旦 1NF.IN|?7 lNTERPOLATION.exe圖25由局部坐標(biāo)系進(jìn)行插值生成等值線圖，可以利用ansys后處理中的云圖切片顯示，也可以利用PPT程序中提值節(jié)點(diǎn) 程序把結(jié)果提取出來，導(dǎo)入到surfer中做等值線圖均是可以的。利用PPT如圖26

17、所示程序提取等值線圖中節(jié)點(diǎn)溫度值和坐標(biāo)時(shí)，需要先建立對應(yīng)的組元（組 元名PN+高程，JN+壩段）如圖27所示宜all仃 準(zhǔn)一二三.第第- 需童a仃 淮- U 需宜all仃 準(zhǔn)一二三.第第- 需童a仃 淮- U 需亥亥nH nn.EK:亥亥nH nn.EK:號(hào)程/遂直日廠亥！；的教據(jù)文件為TIME_JN.DfiT,該文件的格云為:，昌數(shù)5:司面盜是值時(shí)玄!；:刮面諼值時(shí)刻;.CM5E二ET3%:/F&sn_? *-GZLf NCGJMTfNCD3, ,CCUBJ !獲取節(jié)點(diǎn)數(shù)晝I *-DZM,TNnMLf ARRAY,NCCUBT !定義.數(shù)縱束存放節(jié)點(diǎn)號(hào)瑪i *-3ZT, TNUML (1)

18、,NODEH HNUM,MI?I!存最, Z, 2, NCCUNT；TUUML (Z) =DNEXT (TNUM1 (1-L) )!用該循環(huán)把號(hào)碼存入數(shù)組! frENDDOJ)*-CF3PEN, TEMP_L 3Q_2 3 , DAT ,- 日乏 f *-DD, M, Lf NCCUNTJX2t=TNUMLI*GZLfNTEMPNCDErMM rTEMP、*-VWRirZrKXrLIX 盡為 rN (ZZ) fM2 MM) f NTEMP=(F7.0 f 3XrF3.3r3X, F9 . Sf 3Xf F3 . S f SXf. S)? *-EMDDOJ CFCLC5E3圖27提取平層命令流截

19、圖利用surfer做等值線圖時(shí)，需準(zhǔn)備邊框文件，邊框文件是一組閉合的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)文件，格式 見附件2.4文件夾所示，然后根據(jù)提取的等值線節(jié)點(diǎn)文件和邊框文件，利用二次開發(fā)的腳本 進(jìn)行編輯生成等值線圖(圖28)所示回 zqie (script - Scrip ter 幽十、_ EI150.341京外舊翊回祖空田牌本（9 唯試Q）表洛自有助但1=1 kJ e 品電 席蓉 卜ii|如y &產(chǎn)閏|對象|儒枷二|謎程：嘖明）t - E laa t _. _Ju t p- -1旬a(chǎn)i s mQzzhi2 -TrScript J. baz creates Eeveral ma.ps tzrcm ：i ELngLa data. tile, file i *z orgzrii ie-1 wi th coLtutilet - E laa t _. _Ju t p- -1旬a(chǎn)i s mQzzhi2 -TrIran：led wd iised to title the corresporLiing nap.jilt 旭inIiselves SijrferA.pp_,Duo：, FLotwindov. Ti