瞬態(tài)傳熱分析實(shí)例

瞬態(tài)傳熱分析實(shí)例ansys2021/5/914.瞬態(tài)傳熱分析瞬態(tài)傳熱分析的基本步驟與穩(wěn)態(tài)熱分析類似，主要的區(qū)別是瞬態(tài)傳熱分析中的載荷是隨時(shí)間變化的。為了表達(dá)隨時(shí)間變化的載荷，首先必須將載荷－時(shí)間曲線分為載荷步。載荷－時(shí)間曲線中的每一個(gè)拐點(diǎn)為一個(gè)載荷步，如圖3-9所示。對(duì)于每一個(gè)載荷步，必須定義載荷值及時(shí)間值，同時(shí)必須選擇載荷步為Ramped方式變化或Stepped方式變化。如果需要知道系統(tǒng)受隨時(shí)間變化(或不變)的載荷和邊界條件時(shí)的響應(yīng)，就需要進(jìn)行“瞬態(tài)分析”。2021/5/924.瞬態(tài)傳熱分析2021/5/935.瞬態(tài)傳熱分析ANSYS缺省是漸進(jìn)加載的。漸進(jìn)加載可以提高瞬態(tài)求解的適應(yīng)性，如果有非線性時(shí)可以提高收斂性。2021/5/945.瞬態(tài)傳熱分析2021/5/955.瞬態(tài)傳熱分析在瞬態(tài)分析中，載荷步和子步的定義與非線性穩(wěn)態(tài)分析十分類似。載荷定義的每個(gè)載荷步的終點(diǎn)，并可以隨時(shí)間階躍或漸進(jìn)的施加。每個(gè)載荷步的求解是在子步上得到。子步長(zhǎng)根據(jù)時(shí)間積分步長(zhǎng)得到。

自動(dòng)時(shí)間步(ATS)同樣適用于瞬態(tài)分析，可以簡(jiǎn)化ITS選擇。ITS選擇將影響到瞬態(tài)分析的精度和非線性收斂性(如果存在)。2021/5/96均勻初始溫度：如果整個(gè)模型的初始溫度為均勻且非0，使用下列菜單指定:21345.瞬態(tài)傳熱分析2021/5/97非均勻的初始溫度如果模型的初始溫度分布已知但不均勻，使用這些菜單將初始條件施加在特定節(jié)點(diǎn)上213545.瞬態(tài)傳熱分析2021/5/985.瞬態(tài)傳熱分析ANSYS瞬態(tài)傳熱分析的主要步驟1.建立有限元模型2.施加載荷并求解3.求解4.查看分析結(jié)果2021/5/99擇分析類型進(jìn)行瞬態(tài)傳熱分析需要首先需要定義分析類型及其相關(guān)選項(xiàng)。下面介紹分析類型及其選項(xiàng)的設(shè)定：進(jìn)行第一次分析或者重新進(jìn)行分析命令：ANTYPE,TRANSIENT,NEWGUI：MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis>Transient延續(xù)上一次分析命令：ANTYPE,TRANSIENT,RESTGUI：MainMenu>Solution>AnalysisType>Restart2021/5/910定義瞬態(tài)傳熱分析的初始條件瞬態(tài)傳熱分析的初始條件分為兩種情況：其一，初始溫度場(chǎng)已知；其二，初始溫度場(chǎng)未知。2021/5/911已知初始溫度場(chǎng)

如果初始溫度場(chǎng)是已知的，則定義過程比較簡(jiǎn)單，定義過程如下：1.定義均勻溫度場(chǎng)命令：TUNIFGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Structural>Temperature>UniformTemp如果已知模型的起始溫度是均勻的，可設(shè)定所有節(jié)點(diǎn)初始溫度。2021/5/9122.設(shè)定參考溫度命令：TREFGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Settings>ReferenceTemp如果不在對(duì)話框中鍵入數(shù)據(jù)，則默認(rèn)為參考溫度，參考溫度的值默認(rèn)為零。2021/5/9133.設(shè)置節(jié)點(diǎn)溫度命令：DGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnNodes2021/5/9143.設(shè)定非均勻的初始溫度命令：ICGUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>InitialCondit'n>Define在瞬態(tài)傳熱分析中，節(jié)點(diǎn)溫度可以通過此項(xiàng)設(shè)定為不同的值。2021/5/915初始溫度場(chǎng)未知

如果初始溫度場(chǎng)是不均勻的且又是未知的，就必須首先作穩(wěn)態(tài)熱分析確定初始條件，下面介紹分析選項(xiàng)的設(shè)定：1）施加載荷（如已知的溫度、熱對(duì)流等）2）關(guān)閉時(shí)間積分命令：TIMINT,OFFGUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>TimeIntegration2021/5/916設(shè)定一個(gè)只有一個(gè)子步的，時(shí)間很小的載荷步（例如0.001）命令：TIMEGUI：MainMenu>Solution>AnalysisType>Sol'nControls>basic4）寫入載荷步文件命令：LSWRITEGUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>WriteLSFile或先求解：GUI：MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS2021/5/917非線性選項(xiàng)常用選項(xiàng)如下：１）迭代次數(shù)選項(xiàng)選項(xiàng)命令：NEQITGUI：MainMenu>Preprocessor>Loads>LoadStepOpts>Nonlinear>EquilibriumIter每個(gè)子步默認(rèn)的次數(shù)為25，這對(duì)大多數(shù)非線性熱分析已經(jīng)足夠。2021/5/918自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)選項(xiàng)命令：AUTOTSGUI：MainMenu>Solution>AnalysisType>Sol'nControls打開后求解過程中將自動(dòng)調(diào)整時(shí)間步長(zhǎng)。2021/5/919時(shí)間積分選項(xiàng)命令：TIMINTGUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>TimeIntegration如果將此選項(xiàng)設(shè)定為OFF，將進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析。2021/5/920求解命令：SOLVEGUI：MainMenu>Solution>CurrentLS2021/5/921POST1后處理讀入結(jié)果數(shù)據(jù)命令：SETGUI：MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByTime/Freq進(jìn)入POST1后，可以讀出某一時(shí)間點(diǎn)的結(jié)果。如果設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)不在任何一個(gè)子步的時(shí)間點(diǎn)上，ANSYS會(huì)進(jìn)行線性插值。此外還可以讀出某一載荷步的結(jié)果：GUI：MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByLoadStep2021/5/9223.3瞬態(tài)傳熱分析實(shí)例

1.問題描述實(shí)例類型：ANSYS結(jié)構(gòu)分析。分析類型：瞬態(tài)傳熱分析。單元類型：PLANE55ANSYS功能示例：實(shí)體建模包括基本的建模操作；定義比熱容；施加瞬態(tài)熱載荷；設(shè)置瞬態(tài)熱載荷分析選項(xiàng)；顯示模型溫度等值線圖；顯示節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線。2021/5/9232021/5/924長(zhǎng)方形的板，幾何參數(shù)及其邊界條件如圖3-6所示。板的寬度為5cm，其中間有一個(gè)半徑為1cm的圓孔。板的初始溫度為20℃，將其右側(cè)突然置于溫度為20℃且對(duì)流換熱系數(shù)為100W/M2℃的流體中，左端置于溫度為500℃的溫度場(chǎng)，試計(jì)算：（1）第1s和第50s板內(nèi)的溫度分布情況。（2）整個(gè)板在前50s內(nèi)的溫度變化過程。（3）圓孔邊緣A點(diǎn)處溫度隨時(shí)間變化曲線。2021/5/9252.建立有限元模型首先建立瞬態(tài)傳熱分析所需的有限元模型選擇單元.(1)選擇熱分析單元，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete

在彈出的對(duì)話框中，單擊Add。在單元類型庫對(duì)話框中選擇Plane55單元。單擊OK。命令：ET,1,PLANE552021/5/926(2)定義材料屬性首先進(jìn)入DefineMaterialModelBehavior對(duì)話框，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps

下面定義瞬態(tài)熱分析所需的材料參數(shù)，如熱傳導(dǎo)率、比熱容及材料密度：2021/5/927定義熱傳導(dǎo)率

GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Conductivity>Isotropic

在彈出的定義材料熱傳導(dǎo)率對(duì)話框中的KXX欄鍵入“5”。命令：MPDATA,KXX,1,,52021/5/928定義比熱容

GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>SpecificHeat

在彈出的定義比熱容對(duì)話框中的C欄鍵入“200”。命令：MPDATA,C,1,,200

2021/5/929定義密度

GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Density

在彈出密度定義對(duì)話框中的DENS欄鍵入“5000”。命令：MPDATA,DENS,1,,5000

材料屬性定義完畢.2021/5/930(3)建立實(shí)體模型根據(jù)本例所用模型，首先需要?jiǎng)?chuàng)建矩形，然后是圓，最后在矩形板中央減去（Substract）圓。下面介紹建立實(shí)體模型的操作：創(chuàng)建矩形命令：RECTNG,0,0.15,0,0.05,2021/5/931創(chuàng)建圓面

其操作如下：

GUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Circle>Bydimensions

在彈出對(duì)話框中，單擊OK得到圓面。命令：CYL4,0.075,0.025,0.01

2021/5/932相減根據(jù)ANSYS建模過程中面序號(hào)賦值原理，直接可以肯定圓面序號(hào)為2，矩形序號(hào)為1，因此采用直接鍵入命令建實(shí)體模型：命令：asba,1,22021/5/933(4)設(shè)定網(wǎng)格尺寸并劃分網(wǎng)格下面介紹網(wǎng)格尺寸的設(shè)定（SmartSize方式）：設(shè)定網(wǎng)格尺寸參數(shù)并劃分網(wǎng)格,通過SmartSize控制網(wǎng)格密度，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool選擇SmartSize=3。單擊Mesh。單擊拾取對(duì)話框中PickAll按鈕。得到網(wǎng)格圖。2021/5/934命令：SMRT,3AMESH,All保存數(shù)據(jù)庫,其操作如下：GUI：Toolbar>SAVE-DB命令：SAVE2021/5/9354.施加載荷并求解

求解之前首先要選擇分析類型，然后定義邊界條件及其載荷步選項(xiàng)，最后計(jì)算。首先選擇分析類型。(1)選擇分析類型選擇Transient分析，操作如下：2021/5/936GUI：MainMenu>Preprocessor>Loads>AnalysisType>NewAnalysis選擇Transient分析，單擊OK。采用ANSYS默認(rèn)設(shè)置，在彈出的子對(duì)話框中單擊OK。命令：ANTYPE,4TRNOPT,FULLLUMPM,02021/5/937(2)定義初始條件板的初始溫度為20℃，設(shè)置初始溫度操作如下：GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>InitialCondit'n>Define在彈出的拾取對(duì)話框中，單擊PickAll。彈出DefineInitialConditions對(duì)話框，命令：IC,All,TEMP,20,2021/5/938(3)定義熱約束瞬態(tài)傳熱分析中的載荷是隨著時(shí)間發(fā)生變化的。對(duì)于每一個(gè)載荷步都需要指明載荷值及時(shí)間值，還需要指定載荷步選項(xiàng)，如加載方式是Ramped方式還是Stepped方式。2021/5/939需要施加流體載荷和板的傳熱載荷。首先定義對(duì)流載荷。定義對(duì)流邊界為了便于設(shè)定對(duì)流邊界，首先顯示邊框圖，操作如下：GUI：UtilityMenu>Plot>lines命令：LPLOT2021/5/940定義對(duì)流載荷/邊界首先進(jìn)入ApplyConvonlines對(duì)話框，操作如下：GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Convection>OnLines在彈出對(duì)話框中，鍵入Filmcoefficient和BulkTemperature值。命令：SFL,L2,CONV,100,,20,2021/5/941定義穩(wěn)態(tài)熱邊界在邊線上定義穩(wěn)態(tài)熱邊界，操作如下：GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnLines在彈出對(duì)話框中，鍵入邊界溫度為“500”。單擊OK。命令：DL,L4,,TEMP,500,12021/5/942(4)設(shè)置時(shí)間及時(shí)間步進(jìn)參數(shù)設(shè)定步進(jìn)參數(shù)使ANSYS在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到可以接受的收斂精度。首先進(jìn)入TimeandtimeStepOptios對(duì)話框，操作如下：GUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>Time–timesteps在TimeandtimeStepOptios對(duì)話框中按照下圖設(shè)置，其余選項(xiàng)不變。TIME,50AUTOTS,1DELTIM,1,0.1,2.5,1KBC,02021/5/943下面確認(rèn)時(shí)間積分選項(xiàng)打開。操作如下：GUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>TimeIntegration保持默認(rèn)設(shè)置，單擊OK。命令：TIMINT,1TINTP,0.005,,,-1,0.5,-12021/5/944(5)設(shè)置輸出控制輸出控制用于決定ANSYS要等多長(zhǎng)時(shí)間向數(shù)據(jù)庫文件寫入一次結(jié)果。這里設(shè)時(shí)間間隔為1s。輸出控制選項(xiàng)設(shè)置，操作如下：GUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>OutputCtrls>DB/ResultsFile在FileWriteFrequency欄選項(xiàng)EverySubstep。命令：OUTRES,ALL,ALL,2021/5/945(6)求解GUI：MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS.命令：Solve2021/5/9465.查看分析結(jié)果根據(jù)題目要求，首先在POST1后處理中查看第1s和50s時(shí)溫度分布，然后動(dòng)畫顯示溫度場(chǎng)變化情況，最后是通過POST26查看A點(diǎn)處溫度隨時(shí)間變化曲線。下面解釋查看分析結(jié)果的詳細(xì)操作：2021/5/947(1)POST1后處理顯示第1s和和第50s時(shí)溫度場(chǎng)首先讀入分析結(jié)果文件，然后分別顯示第1s和第50s時(shí)模型溫度場(chǎng)。首先讀入第1s時(shí)結(jié)果文件，操作如下：2021/5/948GUI：MainMenu>GeneralPostproc>ByTime/Freq

在彈出的ReadResultsbytimeorFrequency對(duì)話框中進(jìn)行如下圖設(shè)置。單擊OK。顯示第1s時(shí)溫度場(chǎng)，操作如下：

GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu

取ANSYS默認(rèn)設(shè)置，單擊OK。顯示第1s時(shí)溫度場(chǎng)。命令：PLNSOL,TEMP,,0,2021/5/9492021/5/950重復(fù)上述操作，讀入第50s時(shí)結(jié)果并顯示溫度場(chǎng)。下圖所示為第50s溫度場(chǎng)。2021/5/951顯示溫度場(chǎng)變化動(dòng)畫顯示1～50秒內(nèi)溫度變化情況，操作如下：GUI：UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>AnimateOverTime設(shè)置顯示1～50s內(nèi)溫度變化動(dòng)畫。命令：ANTIME,20,0.5,,1,2,1,50動(dòng)畫如下transient1.avi2021/5/952(2)POST26后處理

需要查看A點(diǎn)隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)，首先必須定義A點(diǎn)溫度變量，然后才能顯示A點(diǎn)處溫度隨時(shí)間變化曲線。下面介紹查看A點(diǎn)分析結(jié)果的詳細(xì)操作：定義A點(diǎn)溫度變量GUI：MainMenu>TimeHistPostpro>DefineVariables

2021/5/953單擊Add按鈕，彈出AddTime-HistoryVariable對(duì)話框，選擇溫度作為變量）。選擇一點(diǎn)A命令：NSOL,2,7,TEMP,,TEMP-2顯示A點(diǎn)溫度-時(shí)間變化曲線顯示A點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線，單擊“GRAPHVARIABLE按鈕，得到A點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化曲線。命令：PLVAR,TEMP-22021/5/9543.3.5瞬態(tài)傳熱分析實(shí)例2(1)問題描述：一個(gè)直徑為0.12m，溫度為900攝氏度的鋼球突然放入盛滿了水的，完全絕熱的橫截面直徑和孤傲度均為0.6m的圓柱體水箱中，水的溫度為20，材料參數(shù)如圖所示，求解10分鐘后鋼球與水的溫度場(chǎng)分布（鋼球置于水箱正中央）。2021/5/955材料密度ρkg/m3導(dǎo)熱系數(shù)KW/m比熱CJ/kg.水10000.614185鋼780070448材料性能參數(shù)2021/5/9562.問題分析

屬于瞬間熱傳導(dǎo)問題，研究對(duì)象為鋼球和水，根據(jù)軸對(duì)稱性，在求解過程中取鋼球和水中心縱截面的1/4建立幾何模型，選擇PLANE55軸對(duì)稱單元進(jìn)行分析。

幾何模型2021/5/9573.建立模型(1)添加標(biāo)題添加標(biāo)題，操作如下GUI：UtilityMenu>File>ChangeTitle標(biāo)題名：Transientthermalanalysistoasphere.命令：/Title,TransientslabProblem2021/5/958簡(jiǎn)化菜單（過慮菜單）操作如下：GUI：MainMenu>Referenc在彈出的ReferencforGUIFiltering對(duì)話框中，選擇Thermal。單擊OK。命令：/COM,Thermal2021/5/959(2)選擇單元選擇熱分析單元，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete在彈出的對(duì)話框中，單擊Add。在單元類型庫對(duì)話框中選擇Plane55單元。單擊OK。命令：ET,1,PLANE552021/5/960單擊ElementType對(duì)話框中的Options按鈕，出現(xiàn)PLANE55ElementTypeoptions對(duì)話框，在ElementbehaviorK3下拉框中選擇Axisymmetric選項(xiàng)，其余默認(rèn)。單擊“OK”。2021/5/961(3)定義材料屬性1首先進(jìn)入DefineMaterialModelBehavior對(duì)話框，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels下面定義瞬態(tài)熱分析所需的材料參數(shù)，如熱傳導(dǎo)率、比熱容及材料密度：

2021/5/962定義熱傳導(dǎo)率GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Conductivity>Isotropic在彈出的定義材料熱傳導(dǎo)率對(duì)話框中的KXX欄鍵入“70”。命令：MPDATA,KXX,1,,702021/5/963定義比熱容GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>SpecificHeat在彈出的定義比熱容對(duì)話框中的C欄鍵入“448”。命令：MPDATA,C,1,,4482021/5/964定義密度GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Density在彈出密度定義對(duì)話框中的DENS欄鍵入“7800”。命令：MPDATA,DENS,1,,7800材料屬性定義完畢。

2021/5/965(4)定義材料屬性2

在首先進(jìn)入DefineMaterialModelBehavior對(duì)話框，選擇Material>NewModel，出現(xiàn)DefineMaterialID對(duì)話框。在文本框中輸入材料參考號(hào)2，單擊“OK”。2021/5/966定義熱傳導(dǎo)率GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Conductivity>Isotropic在彈出的定義材料熱傳導(dǎo)率對(duì)話框中的KXX欄鍵入“0.61”。命令：MPDATA,KXX,1,,0.612021/5/967定義比熱容GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>SpecificHeat在彈出的定義比熱容對(duì)話框中的C欄鍵入“4185”。命令：MPDATA,C,1,,41852021/5/968定義密度GUI：MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>Thermal>Density在彈出密度定義對(duì)話框中的DENS欄鍵入“1000”。命令：MPDATA,DENS,1,,1000材料屬性定義完畢。2021/5/969(5)建立實(shí)體模型GUI：Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions創(chuàng)建矩形命令：RECTNG,0,0.3,0,0.3,2021/5/970創(chuàng)建圓面其操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Arcs>ByDimensions在彈出對(duì)話框中，單擊OK得到圓面。命令：PCIRC,0.06,,0,90,2021/5/971合并GUI：MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>overlap>Areas出現(xiàn)overlapAreas對(duì)話框，單擊PickAll關(guān)閉對(duì)話框。2021/5/972壓縮編號(hào)GUI：MainMenu>Preprocessor>NumberingCtrls>CompressNumbers，在CompressNumbers對(duì)話框，在LabelItemtobecompressed下拉列表中選擇All選擇，單擊“OK”關(guān)閉對(duì)話框。2021/5/9734.設(shè)定網(wǎng)格尺寸并劃分網(wǎng)格設(shè)定網(wǎng)格尺寸參數(shù)，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>SizeCntrls>ManualSize>Lines>PickedLines在ElementSizeOn菜單中選擇線4、5在ElementSizeOnPickedLines對(duì)話框中，在NDIV文本框中輸入“30”，在SPACESpacingratio文本框中輸入“0.1”，單擊OK2021/5/974在ElementSizeOn菜單中選擇線6、7在ElementSizeOnPickedLines對(duì)話框中，在NDIV文本框中輸入“32”，在SPACESpacingratio文本框中輸入“0.1”，單擊OK在ElementSizeOn菜單中選擇線3在ElementSizeOnPickedLines對(duì)話框中，在NDIV文本框中輸入“30”，2021/5/975保存數(shù)據(jù)庫,其操作如下：GUI：Toolbar>SAVE-DB命令：SAVE2021/5/976劃分網(wǎng)格，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Mesh>Volumes>Mapped>Concatenate>Lines，出現(xiàn)ConcatenateLines菜單，在文本框中輸入2，1，單擊OKGUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Meshattributes>Defaultattribs，出現(xiàn)Meshingattributes菜單，在MAT下拉列表框中選擇1，單擊OKGUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，出現(xiàn)MeshTool菜單，在shape選項(xiàng)組中選中Quad和Mapped選項(xiàng)，單擊Mesh，出現(xiàn)MeshAreas，在文本框中輸入1，單擊OK。2021/5/977GUI：UtilityMenu>Select>EverythingGUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>Meshattributes>Defaultattribs，出現(xiàn)Meshingattributes菜單，在MAT下拉列表框中選擇2，單擊OK.GUI：MainMenu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，出現(xiàn)MeshTool菜單，單擊Mesh，出現(xiàn)MeshAreas，在文本框中輸入2，單擊OK。2021/5/978添加標(biāo)題，操作如下GUI：UtilityMenu>File>ChangeTitle標(biāo)題名：ElementinmodelGUI：UtilityMenu>File>Saveas，輸入文件名為“exercise11.db”2021/5/979(5)加載求解之前首先要選擇分析類型，然后定義邊界條件及其載荷步選項(xiàng)，最后計(jì)算。首先選擇分析類型。選擇Transient分析，操作如下：GUI：MainMenu>Preprocessor>Loads>AnalysisType>NewAnalysis2021/5/980選擇Transient分析，單擊OK。采用ANSYS默認(rèn)設(shè)置，在彈出的子對(duì)話框中單擊OK。命令：ANTYPE,4TRNOPT,FULLLUMPM,02021/5/981進(jìn)入TimeandtimeStepOptios對(duì)話框，操作如下：GUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>TimeIntegration>amplitudeDecay在TimeIntegrationControls對(duì)話框中：GAMMA：0.005Theta：1；OSLM：0.5；TOL：0.22021/5/982選擇體在UI：UtilityMenu>Select>Entities選擇：Element>ByAttributes>MaterialNum，在文本框中輸入1，單擊OK。在UI：UtilityMenu>Select>Everything選擇：Nodes>attachedto>Element，單擊OK。GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnLines2021/5/983定義熱約束GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnNodes，在彈出對(duì)話框中，單擊Pickall，在Applytemponnodes對(duì)話框中，在LAB2中，選擇TEMP選項(xiàng)，在文本框中輸入如900，單擊OK。2021/5/984選擇體在GUI：UtilityMenu>Select>Everything在GUI：UtilityMenu>Select>Entities選擇：Element>ByAttributes>MaterialNum，在文本框中輸入2，單擊OK。在GUI：UtilityMenu>Select>Everything選擇：Nodes>attachedto>Element，單擊OK。2021/5/985GUI：MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Thermal>Temperature>OnNodes在彈出對(duì)話框中，單擊Pickall，在Applytemponnodes對(duì)話框中，在LAB2中，選擇TEMP選項(xiàng)，在文本框中輸入如20，單擊OK。在GUI：UtilityMenu>Select>Everything2021/5/9866.求解GUI：MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS，進(jìn)行求解，求解結(jié)束，點(diǎn)擊OK，結(jié)束GUI：MainMenu>Solution>LoadStepOpts>Time/Frequenc>TimeIntegration>Amplitudedecay，出現(xiàn)TimeIntegrationControls對(duì)話框，將TIMINT選項(xiàng)設(shè)置為“ON”，單擊OK按鈕GUI：MainMenu>Solution>AnalysisType>Sol’nControls，選擇Basic選項(xiàng)，如圖所示2021/5/9872021/5/988GUI：MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS，進(jìn)行求解，求解結(jié)束，點(diǎn)擊OK，結(jié)束。GUI：UtilityMenu>File>SAVEas名稱：exercise22021/5/9897.查看求解結(jié)果等值線查看GUI：MainMenu>GeneralPostproc>Readresult>lastsetGUI：UtilityMenu>Select>Entities選擇：Element>ByAttributes>MaterialNum，在文本框中輸入1，單擊OK。2021/5/990GUI：UtilityMenu>Select>Everything選擇：Nodes>attachedto>Element，單擊OK。

GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot<NodalSolu，選擇“Nodaltemperature”選項(xiàng)，單擊OK。溫度場(chǎng)等值線圖，如圖所示2021/5/991GUI：UtilityMenu>Select>Everything

在GUI：UtilityMenu>Select>Entities選擇：Element>ByAttributes>MaterialNum，在文本框中輸入2，單擊OK。2021/5/992在GUI：UtilityMenu>Select>Everything選擇：Nodes>attachedto>Element，單擊OK。GUI：MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot<NodalSolu，選擇“Nodaltemperature”選項(xiàng)，單擊OK。溫度場(chǎng)等值線圖，如圖所示2021/5/993曲線查看在GUI：UtilityMenu>PlotCtrls>Graphs>ModifyAxis如圖進(jìn)行設(shè)置。GUI：UtilityMenu>PlotCtrls>Graphs>ModifyCurves命令，在/GTHKThicknessofcurves下拉列表框中選擇Triple選項(xiàng)，單擊OK。2021/5/9942021/5/995GUI：UtilityMenu>PlotCtrls>Styles>Colors>GraphColors命令，在CurveGraphnumber1下拉列表框中選擇黃色，單擊OK。GUI：UtilityMenu>select>Everything命令2021/5/996GUI：MainMenu>TimehistPostpro>DefineVariable命令，出現(xiàn)definedTime-historyvariable，單擊Add按鈕，出現(xiàn)AddTime-historyvariable對(duì)話框，選中NodalDOFresult，單擊OK。出現(xiàn)DefineNodalData菜單，在文本框中輸入1，單擊OK，出現(xiàn)DefineNodalData對(duì)話框，進(jìn)行如下圖的設(shè)置2021/5/9972021/5/998GUI：MainMenu>TimehistPostpro>GraphVariable命令，出現(xiàn)GraphTime-historyVariable對(duì)話框，在NAVR11stvariabletograph文本框中輸入2，單擊OK，顯示球心溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖2021/5/9998.命令流文件

/FILNAME,EXERCISE1/TITLE,TRANSIENTTHERMALANALYSISTOASPHEREKEYW,PR_THERM,!指定分析類型為熱分析2021/5/9100/PREP7 !進(jìn)入前處理器ET,1,PLANE55 !定義單元類型KEYOPT,1,3,1 !定義單元關(guān)鍵項(xiàng)MP,KXX,1,70 !定義鋼的導(dǎo)熱系數(shù)MP,DENS,1,7800 !定義鋼的密度MP,C,1,448 !定義鋼的比熱容MP,KXX,2,0.61 !定義水的導(dǎo)熱系數(shù)MP,DENS,2,1000 !定義水