ansys-熱分析-瞬態(tài)-穩(wěn)態(tài)

ANSYS熱分析Guidelines2001年10月1日1ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點目錄

第一章簡介 一、熱分析的目的 二、ANSYS的熱分析 三、ANSYS熱分析分類四、耦合分析第二章基礎知識一、符號與單位二、傳熱學經(jīng)典理論回顧三、熱傳遞的方式四、穩(wěn)態(tài)傳熱五、瞬態(tài)傳熱六、線性與非線性七、邊界條件、初始條件八、熱分析誤差估計Guidelines2001年10月1日2ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點目錄

（續(xù)）第三章穩(wěn)態(tài)傳熱分析一、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義二、熱分析的單元三、ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程練習第四章瞬態(tài)傳熱分析一、瞬態(tài)傳熱分析的定義二、瞬態(tài)熱分析的單元及命令三、ANSYS瞬態(tài)熱分析的主要步驟1、建模2、加載求解3、后處理四、相變問題練習Guidelines2001年10月1日3ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第一章

熱分析簡介2001年10月1日4ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點在完成本章學習后，我們應該對熱分析的基本概念有所了解，并了解它的基本分類。ModuleObjective第一講熱分析的目的第二講ANSYS的熱分析第三講ANSYS熱分析分類第四講耦合分析

LessonObjectives目標

2001年10月1日5ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點熱分析的目的

P-1.熱分析的目的

熱分析用于計算一個系統(tǒng)或部件的溫度分布及其它熱物理參數(shù)，如熱量的獲取或損失、熱梯度、熱流密度（熱通量〕等。熱分析在許多工程應用中扮演重要角色，如內(nèi)燃機、渦輪機、換熱器、管路系統(tǒng)、電子元件等。ObjectiveDefinition2001年10月1日6ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點ANSYS的熱分析P-2.ANSYS的熱分析在ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN、ANSYS/ED五種產(chǎn)品中包含熱分析功能?！?/p>

ANSYS熱分析基于能量守恒原理的熱平衡方程，用有限元法計算各節(jié)點的溫度，并導出其它熱物理參數(shù)?！?/p>

ANSYS熱分析包括熱傳導、熱對流及熱輻射三種熱傳遞方式。此外，還可以分析相變、有內(nèi)熱源、接觸熱阻等問題。Objective2001年10月1日7ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點ANSYS的熱分析分類P-3.ANSYS的熱分析分類穩(wěn)態(tài)傳熱：系統(tǒng)的溫度場不隨時間變化瞬態(tài)傳熱：系統(tǒng)的溫度場隨時間明顯變化ObjectiveGuidelines2001年10月1日8ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點耦合分析P-4.與熱有關(guān)的耦合分析·

熱－結(jié)構(gòu)耦合·

熱－流體耦合·

熱－電耦合·

熱－磁耦合·

熱－電－磁－結(jié)構(gòu)耦合等ObjectiveGuidelines2001年10月1日9ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第二章

基礎知識2001年10月1日10ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點本章學習，我們簡單介紹熱分析的基礎知識，以助于大家對以后的熱分析有個大體概念。ModuleObjective第一講、符號與單位第二講、傳熱學經(jīng)典理論回顧第三講、熱傳遞的方式第四講、穩(wěn)態(tài)傳熱第五講、瞬態(tài)傳熱第六講、線性與非線性第七講、邊界條件、初始條件第八講、熱分析誤差估計LessonObjectives目標

2001年10月1日11ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第一講、符號與單位項目國際單位英制單位ANSYS代號長度mft[英尺]

時間ss

質(zhì)量Kglbm[磅質(zhì)量]

溫度℃oF

力Nlbf

能量（熱量）JBTU[英制熱單位]

功率（熱流率）WBTU/sec

熱流密度W/m2BTU/sec-ft2

生熱速率W/m3BTU/sec-ft3

導熱系數(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/ft3ENTH表征物體吸收的熱量，為一個體系的內(nèi)能與體系的體積和外界施加于體系的壓強的乘積之和2001年10月1日12ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第二講、傳熱學經(jīng)典理論回顧

2001年10月1日13ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第三講、熱傳遞的方式

1、熱傳導熱傳導可以定義為完全接觸的兩個物體之間或一個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。熱傳導遵循付里葉定律：qn=-k*(dT/dx)，式中qn為熱流密度（W/m2），k為導熱系數(shù)（W/m-℃），“-”表示熱量流向溫度降低的方向。2、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：自然對流和強制對流。熱對流用牛頓冷卻方程來描述：qn=h*(TS-TB)，式中h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），TS為固體表面的溫度，TB為周圍流體的溫度。Definition2001年10月1日14ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第三講、熱傳遞的方式

3、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，單位時間輻射的熱量越多。熱傳導和熱對流都需要有傳熱介質(zhì)，而熱輻射無須任何介質(zhì)。實質(zhì)上，在真空中的熱輻射效率最高。在工程中通?？紤]兩個或兩個以上物體之間的輻射，系統(tǒng)中每個物體同時輻射并吸收熱量。它們之間的凈熱量傳遞可以用斯蒂芬—波爾茲曼方程來計算：q=εσA1F12(T14-T24)，式中q為熱流率，ε為輻射率（黑度），σ為斯蒂芬－波爾茲曼常數(shù)，約為5.67×10-8W/m2.K4，A1為輻射面1的面積，F(xiàn)12為由輻射面1到輻射面2的形狀系數(shù)，T1為輻射面1的絕對溫度，T2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。Definition2001年10月1日15ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第四講、穩(wěn)態(tài)傳熱

如果系統(tǒng)的凈熱流率為０，即流入系統(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：q流入+q生成-q流出=0，則系統(tǒng)處于熱穩(wěn)態(tài)。在穩(wěn)態(tài)熱分析中任一節(jié)點的溫度不隨時間變化。穩(wěn)態(tài)熱分析的能量平衡方程為（以矩陣形式表示）[K]{T}={Q}式中：[K]為傳導矩陣，包含導熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)； {T}為節(jié)點溫度向量； {Q}為節(jié)點熱流率向量，包含熱生成；ANSYS利用模型幾何參數(shù)、材料熱性能參數(shù)以及所施加的邊界條件，生成[K]、{T}以及{Q}。Guidelines2001年10月1日16ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第五講、瞬態(tài)傳熱

瞬態(tài)傳熱過程是指一個系統(tǒng)的加熱或冷卻過程。在這個過程中系統(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)熱平衡可以表達為（以矩陣形式表示）：[C]{}+[K]{T}={Q}式中: [K]為傳導矩陣，包含導熱系數(shù)、對流系數(shù)及輻射率和形狀系數(shù)； [C]為比熱矩陣,考慮系統(tǒng)內(nèi)能的增加; {T}為節(jié)點溫度向量； {}為溫度對時間的導數(shù); {Q}為節(jié)點熱流率向量，包含熱生成。Guidelines2001年10月1日17ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第六講、線性與非線性如果有下列情況產(chǎn)生，則為非線性熱分析：①、材料熱性能隨溫度變化，如K(T),C(T)等；②、邊界條件隨溫度變化，如h(T)等；③、含有非線性單元；④、考慮輻射傳熱非線性熱分析的熱平衡矩陣方程為：[C(T)]{}+[K(T)]{T}={Q(T)}Guidelines2001年10月1日18ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第七講、邊界條件、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。Guidelines2001年10月1日19ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第八講、熱分析誤差估計

·

僅用于評估由于網(wǎng)格密度不夠帶來的誤差；·

僅適用于SOLID或SHELL的熱單元（只有溫度一個自由度）；·

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；·

使用自適應網(wǎng)格劃分可以對誤差進行控制。Guidelines2001年10月1日20ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第三章

穩(wěn)態(tài)傳熱分析2001年10月1日21ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點本章學習，我們將介紹穩(wěn)態(tài)傳熱分析的知識，以助于大家了解以后的穩(wěn)態(tài)傳熱分析，并能對簡單的問題進行求解。ModuleObjective第一講、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義第二講、熱分析的單元第三講、ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程練習LessonObjectives目標

2001年10月1日22ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第一講、穩(wěn)態(tài)傳熱的定義穩(wěn)態(tài)傳熱用于分析穩(wěn)定的熱載荷對系統(tǒng)或部件的影響。通常在進行瞬態(tài)熱分析以前，進行穩(wěn)態(tài)熱分析用于確定初始溫度分布。穩(wěn)態(tài)熱分析可以通過有限元計算確定由于穩(wěn)定的熱載荷引起的溫度、熱梯度、熱流率、熱流密度等參數(shù)Definition2001年10月1日23ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第二講、熱分析的單元熱分析涉及到的單元有大約40種，其中純粹用于熱分析的有14種：線性： LINK32 兩維二節(jié)點熱傳導單元 LINK33 三維二節(jié)點熱傳導單元 LINK34 二節(jié)點熱對流單元 LINK31 二節(jié)點熱輻射單元二維實體：PLANE55 四節(jié)點四邊形單元 PLANE77 八節(jié)點四邊形單元 PLANE35 三節(jié)點三角形單元 PLANE75 四節(jié)點軸對稱單元 PLANE78 八節(jié)點軸對稱單元三維實體SOLID87 六節(jié)點四面體單元 SOLID70 八節(jié)點六面體單元 SOLID90 二十節(jié)點六面體單元殼 SHELL57 四節(jié)點點 MASS71 有關(guān)單元的詳細解釋，請參閱《ANSYSElementReferenceGuide》2001年10月1日24ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第三講、

ANSYS穩(wěn)態(tài)熱分析的基本過程ANSYS熱分析可分為三個步驟：·

前處理： 建?！?/p>

求解： 施加載荷計算·

后處理： 查看結(jié)果Procedure1......2......3......

2001年10月1日25ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟一：建模①、確定jobname、title、unit；②、進入PREP7前處理，定義單元類型，設定單元選項；③、定義單元實常數(shù)；④、定義材料熱性能參數(shù)，對于穩(wěn)態(tài)傳熱，一般只需定義導熱系數(shù)，它可以是恒定的，也可以隨溫度變化；⑤、創(chuàng)建幾何模型并劃分網(wǎng)格，請參閱《ANSYSModelingandMeshingGuide》。Guidelines2001年10月1日26ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算①、定義分析類型如果進行新的熱分析：Command:ANTYPE,STATIC,NEWGUI:Mainmenu>Solution>-AnalysisType->NewAnalysis>Steady-state如果繼續(xù)上一次分析，比如增加邊界條件等：Command:ANTYPE,STATIC,RESTGUI:Mainmenu>Solution>AnalysisType->Restart2001年10月1日27ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算②、施加載荷可以直接在實體模型或單元模型上施加五種載荷(邊界條件)：a、恒定的溫度通常作為自由度約束施加于溫度已知的邊界上。CommandFamily:DGUI：MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-TemperatureGuidelines2001年10月1日28ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算b、熱流率熱流率作為節(jié)點集中載荷，主要用于線單元模型中(通常線單元模型不能施加對流或熱流密度載荷)，如果輸入的值為正，代表熱流流入節(jié)點，即單元獲取熱量。如果溫度與熱流率同時施加在一節(jié)點上則ANSYS讀取溫度值進行計算。注意：如果在實體單元的某一節(jié)點上施加熱流率，則此節(jié)點周圍的單元要密一些，在兩種導熱系數(shù)差別很大的兩個單元的公共節(jié)點上施加熱流率時，尤其要注意。此外，盡可能使用熱生成或熱流密度邊界條件，這樣結(jié)果會更精確些。CommandFamily:FGUI：MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-HeatFlowGuidelines2001年10月1日29ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前二十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算c、對流對流邊界條件作為面載施加于實體的外表面，計算與流體的熱交換，它僅可施加于實體和殼模型上，對于線模型，可以通過對流線單元LINK34考慮對流。CommandFamily:SFGUI：MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-ConvectionGuidelines2001年10月1日30ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算d、熱流密度熱流密度也是一種面載。當通過單位面積的熱流率已知或通過FLOTRANCFD計算得到時，可以在模型相應的外表面施加熱流密度。如果輸入的值為正，代表熱流流入單元。熱流密度也僅適用于實體和殼單元。熱流密度與對流可以施加在同一外表面，但ANSYS僅讀取最后施加的面載進行計算。CommandFamily:FGUI：MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-HeatFluxGuidelines2001年10月1日31ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算e、生熱率生熱率作為體載施加于單元上，可以模擬化學反應生熱或電流生熱。它的單位是單位體積的熱流率。CommandFamily:BFGUI：MainMenu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-HeatGeneratGuidelines2001年10月1日32ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算③定載荷步選項對于一個熱分析，可以確定普通選項、非線性選項以及輸出控制。a.普通選項·

時間選項：雖然對于穩(wěn)態(tài)熱分析，時間選項并沒有實際的物理意義，但它提供了一個方便的設置載荷步和載荷子步的方法。Command:TIMEGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>Time-TimeStep/TimeandSubstps2001年10月1日33ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·

每載荷步中子步的數(shù)量或時間步大?。簩τ诜蔷€性分析，每一載荷步需要多個子步。Command:NSUBSTGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstpsCommand:DELTIMGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>Time-TimeStep2001年10月1日34ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·

遞進或階越選項：如果定義階越(stepped)選項，載荷值在這個載荷步內(nèi)保持不變；如果為遞進(ramped)選項，則載荷值由上一載荷步值到本載荷步值隨每一子步線性變化。Command:KBCGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>Time-TimeStep/TimeandSubstpsGuidelines2001年10月1日35ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算③定載荷步選項b.非線性選項·迭代次數(shù)：本選項設置每一子步允許的最多的迭代次數(shù)。默認值為25，對大數(shù)熱分析問題足夠。Command:NEQITGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Nolinear>EquilibriumIterGuidelines2001年10月1日36ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·自動時間步長:對于非線性問題，可以自動設定子步間載荷的增長，保證求解的穩(wěn)定性和準確性。Command:AUTOTSGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>Time-TimeStep/TimeandSubstpsGuidelines2001年10月1日37ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·

收斂誤差：可根據(jù)溫度、熱流率等檢驗熱分析的收斂性。Command:CNVTOLGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Nolinear>ConvergenceCritGuidelines2001年10月1日38ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·求解結(jié)束選項：如果在規(guī)定的迭代次數(shù)內(nèi)，達不到收斂，ANSYS可以停止求解或到下一載荷步繼續(xù)求解。Command:NCNVGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Nolinear>CriteriatoStopGuidelines2001年10月1日39ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前三十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·線性搜索：設置本選項可使ANSYS用Newton-Raphson方法進行線性搜索。Command:LNSRCHGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Nolinear>LineSearchGuidelines2001年10月1日40ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算·預測矯正：本選項可激活每一子步第一次迭代對自由度求解的預測矯正。Command:PREDGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Nolinear>PredictorGuidelines2001年10月1日41ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算③定載荷步選項c.

輸出控制·

控制打印輸出：本選項可將任何結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到*.out文件中。Command:OUTPRGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-OutputCtrls>SoluPrintoutGuidelines2001年10月1日42ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算c.

輸出控制·

控制結(jié)果文件：控制*.rth的內(nèi)容。Command:OUTRESGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-OutputCtrls>DB/ResultsFileGuidelines2001年10月1日43ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算④確定分析選項a.Newton-Raphson選項（僅對非線性分析有用）Command:NROPTGUI:MainMenu>Solution>AnalysisOptions2001年10月1日44ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算b.

選擇求解器：可選擇如下求解器中一個進行求解：·

Frontalsolver(默認）·

JacobiConjugateGradient(JCG)solver·

JCGout-of-memorysolver·

IncompleteCholeskyConjugateGradient(ICCG)solver·

Pre-ConditionedConjugateGradientSolver(PCG)·

Iterative(automaticsolverselectionoption)Command:EQSLVGUI:MainMenu>Solution>AnalysisOptions注意：熱分析可選用Iterative選項進行快速求解，但如下情況除外：·

熱分析包含SURF19或SURF22或超單元；·

熱輻射分析；·

相變分析·

需要restartananalysisGuidelines2001年10月1日45ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算c.確定絕對零度：在進行熱輻射分析時，要將目前的溫度值換算為絕對溫度。如果使用的溫度單位是攝氏度，此值應設定為273；如果使用的是華氏度，則為460。Command:TOFFSTGUI:MainMenu>Solution>AnalysisOptions2001年10月1日46ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟二:施加載荷計算⑤保存模型:點擊ANSYS工具條SAVE_DB。⑥求解Command:SOLVEGUI:MainMenu>Solution>CurrentLS2001年10月1日47ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理ANSYS將熱分析的結(jié)果寫入*.rth文件中，它包含如下數(shù)據(jù)：

基本數(shù)據(jù)：·

節(jié)點溫度導出數(shù)據(jù)：·

節(jié)點及單元的熱流密度·

節(jié)點及單元的熱梯度·

單元熱流率·

節(jié)點的反作用熱流率·

其它2001年10月1日48ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理對于穩(wěn)態(tài)熱分析，可以使用POST1進行后處理，關(guān)于后處理的完整描述，可參閱《ANSYSBasicAnalysisProceduresGuide》。進入POST1后，讀入載荷步和子步：Command:SETGUI:MainMenu>GeneralPostproc>-ReadResults-ByLoadStep2001年10月1日49ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前四十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理可以通過如下三種方式查看結(jié)果：·

彩色云圖顯示Command:PLNSOL,PLESOL,PLETAB等GUI:MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>NodalSolu,ElementSolu,ElemTable2001年10月1日50ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理·

矢量圖顯示Command:PLVECTGUI:MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Pre-definedorUserdefined2001年10月1日51ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析步驟三：后處理·

列表顯示Command:PRNSOL,PRESOL,PRRSOL等GUI:MainMenu>GeneralPostproc>ListResults>NodalSolu,ElementSolu,ReactionSolu詳細過程請參閱《ANSYSBasicAnalysisProceduresGuide》。2001年10月1日52ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析

某一潛水艇可以簡化為一圓筒，它由三層組成，最外面一層為不銹鋼，中間為玻纖隔熱層，最里面為鋁層，筒內(nèi)為空氣，筒外為海水，求內(nèi)外壁面溫度及溫度分布。幾何參數(shù)：筒外徑 30 feet

總壁厚 2 inch

不銹鋼層壁厚 0.75 inch

玻纖層壁厚 1 inch

鋁層壁厚 0.25 inch

筒長 200 feet導熱系數(shù)：不銹鋼 8.27 BTU/hr.ft.oF

玻纖 0.028 BTU/hr.ft.oF

鋁 117.4 BTU/hr.ft.oFExercise2001年10月1日53ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析邊界條件：空氣溫度70oF海水溫度44.5oF空氣對流系數(shù)2.5BTU/hr.ft2.oF海水對流系數(shù)80BTU/hr.ft2.oF沿垂直于圓筒軸線作橫截面，得到一圓環(huán)，取其中1度進行分析,如圖示。2001年10月1日54ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析以下分別列出log文件和菜單文件。/filename,Steady1/title,Steady-statethermalanalysisofsubmarine/units,BFTRo=15 !外徑(ft)Rss=15-(0.75/12) !不銹鋼層內(nèi)徑ft)Rins=15-(1.75/12) !玻璃纖維層內(nèi)徑(ft)Ral=15-(2/12) !鋁層內(nèi)徑(ft)Tair=70 !潛水艇內(nèi)空氣溫度Tsea=44.5 !海水溫度Kss=8.27 !不銹鋼的導熱系數(shù)(BTU/hr.ft.oF)Kins=0.028 !玻璃纖維的導熱系數(shù)(BTU/hr.ft.oF)2001年10月1日55ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析Kal=117.4 !鋁的導熱系數(shù)(BTU/hr.ft.oF)Hair=2.5 !空氣的對流系數(shù)(BTU/hr.ft2.oF)Hsea=80 !海水的對流系數(shù)(BTU/hr.ft2.oF)/prep7et,1,plane55 !定義二維熱單元mp,kxx,1,Kss !設定不銹鋼的導熱系數(shù)mp,kxx,2,Kins !設定玻璃纖維的導熱系數(shù)mp,kxx,3,Kal !設定鋁的導熱系數(shù)pcirc,Ro,Rss,-0.5,0.5 !創(chuàng)建幾何模型 pcirc,Rss,Rins,-0.5,0.5pcirc,Rins,Ral,-0.5,0.5aglue,all 2001年10月1日56ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析numcmp,arealesize,1,,,16 !設定劃分網(wǎng)格密度lesize,4,,,4lesize,14,,,5lesize,16,,,2eshape,2 !設定為映射網(wǎng)格劃分mat,1amesh,1mat,2amesh,2mat,3amesh,32001年10月1日57ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析/SOLUSFL,11,CONV,HAIR,,TAIR !施加空氣對流邊界SFL,1,CONV,HSEA,,TSEA !施加海水對流邊界SOLVE

/POST1PLNSOL ！輸出溫度彩色云圖finish2001年10月1日58ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析菜單操作:1.UtilityMenu>File>changejobname,輸入Steady1；2.UtilityMenu>File>changetitle,輸入Steady-statethermalanalysisofsubmarine；3.在命令行輸入:/units,BFT；4.MainMenu:Preprocessor；2001年10月1日59ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前五十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析菜單操作:5.MainMenu:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete,選擇PLANE55；6.MainMenu:Preprocessor>MaterialProp>-Constant-Isotropic,默認材料編號為1,在KXX框中輸入8.27,選擇APPLY,輸入材料編號為2,在KXX框中輸入0.028,選擇APPLY,輸入材料編號為3,在KXX框中輸入117.4；2001年10月1日60ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析菜單操作:7.MainMenu:Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas-Circle>ByDimensions在RAD1中輸入15,在RAD2中輸入15-(.75/12),在THERA1中輸入-0.5,在THERA2中輸入0.5,選擇APPLY;在RAD1中輸入15-(.75/12),在RAD2中輸入15-(1.75/12),選擇APPLY;在RAD1中輸入15-(1.75/12),在RAD2中輸入15-2/12,選擇OK；2001年10月1日61ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析菜單操作:8.MainMenu:Preprocessor>-Modeling->Operate>-Booleane->Glue>Area,選擇PICKALL；2001年10月1日62ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析菜單操作:9.MainMenu:Preprocessor>-Meshing-SizeContrls>-Lines-PickedLines選擇不銹鋼層短邊,在NDIV框中輸入4,選擇APPLY;2001年10月1日63ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析選擇玻璃纖維層的短邊,在NDIV框中輸入5,選擇APPLY;選擇鋁層的短邊,在NDIV框中輸入2,選擇APPLY;選擇四個長邊,在NDIV中輸入16；2001年10月1日64ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析10.MainMenu:Preprocessor>-Attributes-Define>PickedArea選擇不銹鋼層,在MAT框中輸入1,選擇APPLY;選擇玻璃纖維層,在MAT框中輸入2,選擇APPLY;選擇鋁層,在MAT框中輸入3,選擇OK；2001年10月1日65ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析11.MainMenu:Preprocessor>-Meshing-Mesh>-Areas-Mapped>3or4sided,選擇PICKALL；2001年10月1日66ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析12.MainMenu:Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Convection>Onlines選擇不銹鋼外壁,在VALI框中輸入80,在VAL2I框中輸入44.5,選擇APPLY;2001年10月1日67ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析選擇鋁層內(nèi)壁,在VALI框中輸入2.5,在VAL2I框中輸入70,選擇OK；2001年10月1日68ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點練習：穩(wěn)態(tài)傳熱分析13.MainMenu:Solution>-Solve-CurrentLS；14.MainMenu:GeneralPostproc>PlotResults>-ContourPlot-NodalSolu,選擇Temperature。2001年10月1日69ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前六十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點《ANSYSVerificationManual》中關(guān)于穩(wěn)態(tài)熱分析的實例：VM58 CenterlinetemperatureofaheatgeneratingwireVM92 InsultedwalltemperatureVM93 TemperaturedependentconductivityVM94 HeatgeneratingplateVM95 HeattransferfromacoolingspineVM96 TemperaturedistributioninashortsolidcylinderVM97 TemperaturedistributionalongastraightfinVM98 TemperaturedistributionalongataperedfinVM99 TemperaturedistributioninatrapezoidalfinVM100 Heatconductivityacrossachimneysection2001年10月1日70ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點穩(wěn)態(tài)熱分析的實例：VM101 TemperaturedistributioninashortsolidcylinderVM102 CylinderwithtemperaturedependentconductivityVM103 ThinplatewithacentralheatsourceVM105 HeatgenerationcoilwithtemperaturedependentconductivityVM108 TemperaturegradientacrossasolidcylinderVM118 CenterlinetemperatureofaheatgeneratingwireVM160 SolidcylinderwithharmonictemperatureloadVM161 HeatflowfromainsulatedpipeVM162 CoolingofacircularfinofrectangularprofileVM193 Adaptiveanalysisoftwo-dimensionalheattransferwithconvection2001年10月1日71ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第四章

瞬態(tài)傳熱分析2001年10月1日72ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點本章學習，我們將介紹瞬態(tài)傳熱分析的知識，以助于大家了解瞬態(tài)傳熱分析，并能對簡單的問題進行求解。ModuleObjective第一講、瞬態(tài)傳熱分析的定義第二講、瞬態(tài)熱分析的單元及命令第三講、ANSYS瞬態(tài)熱分析的主要步驟第四講、建模第五講、加載求解第六講、后處理第七講、相變問題練習LessonObjectives目標

2001年10月1日73ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第一講、瞬態(tài)傳熱的定義瞬態(tài)熱分析用于計算一個系統(tǒng)隨時間變化的溫度場及其它熱參數(shù)。在工程上一般用瞬態(tài)熱分析計算溫度場，并將之作為熱載荷進行應力分析。其基本步驟與穩(wěn)態(tài)熱分析類似。主要的區(qū)別是瞬態(tài)熱分析中的載荷是隨時間變化的。為了表達隨時間變化的載荷，首先必須將載荷～時間曲線分為載荷步。載荷～時間曲線中的每一個拐點為一個載荷步，如下圖所示。對于每一個載荷步，必須定義載荷值及時間值，同時必須選擇載荷步為漸變或階越。Definition2001年10月1日74ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第二講、瞬態(tài)熱分析中的單元及命令瞬態(tài)熱分析中使用的單元與穩(wěn)態(tài)熱分析相同。要了解每個單元的詳細說明，請參閱《ANSYSElementReferenceGuide》。要了解每個命令的詳細功能，請參閱《ANSYSCommandReferenceGuide》。Definition2001年10月1日75ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點第三講、瞬態(tài)熱分析的主要步驟建模加載求解后處理Procedure1......2......3......

2001年10月1日76ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟一：建?！?/p>

確定jobname、title、units,進入PREP7；·

定義單元類型并設置選項；·

如果需要，定義單元實常數(shù)；·

定義材料熱性能：一般瞬態(tài)熱分析要定義導熱系數(shù)、密度及比熱；·

建立幾何模型；·

對幾何模型劃分網(wǎng)格。關(guān)于建模及劃分網(wǎng)格，請參閱《ANSYSModelingandMeshingGuide》。2001年10月1日77ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解a、定義分析類型·

如果第一次進行分析，或重新進行分析GUI:MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalysis>TransientCommand:ANTYPE,TRANSIENT,NEWGuidelines2001年10月1日78ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解a、定義分析類型·

如果接著上次的分析繼續(xù)進行（例如增加其它載荷）GUI:MainMenu>Solution>AnalysisType>RestartCommand:ANTYPE,TRANSIENT,RESTGuidelines2001年10月1日79ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前七十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解b、獲得瞬態(tài)熱分析的初始條件①、定義均勻溫度場如果已知模型的起始溫度是均勻的，可設定所有節(jié)點初始溫度Command:TUNIFGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Settings>UniformTempGuidelines2001年10月1日80ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解①、定義均勻溫度場如果不在對話框中輸入數(shù)據(jù)，則默認為參考溫度，參考溫度的值默認為零，但可通過如下方法設定參考溫度：Command:TREFGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Settings>ReferenceTempGuidelines2001年10月1日81ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解注意：設定均勻的初始溫度，與如下的設定節(jié)點的溫度(自由度)不同Command:DGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>OnNodesGuidelines2001年10月1日82ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解初始均勻溫度僅對分析的第一個子步有效；而設定節(jié)點溫度將保持貫穿整個瞬態(tài)分析過程，除非通過下列方法刪除此約束：Command:DDELEGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Delete>-Thermal-Temperature>OnNodes2001年10月1日83ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解②、設定非均勻的初始溫度在瞬態(tài)熱分析中，節(jié)點溫度可以設定為不同的值：Command:ICGUI:MainMenu>Solution>Loads>Apply>-InitialCondit'n>DefineGuidelines2001年10月1日84ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解如果初始溫度場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：·

設定載荷（如已知的溫度、熱對流等）·

將時間積分設置為OFF：Command:TIMINT,OFFGUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>TimeIntegration2001年10月1日85ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解2001年10月1日86ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解·

設定一個只有一個子步的，時間很小的載荷步（例如0.001）：Command:TIMEGUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>TimeandSubstpsGuidelines2001年10月1日87ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解·

寫入載荷步文件：Command:LSWRITEGUI:MainMenu>Preprocessor>Loads>WriteLSFile或先求解：Command:SOLVEGUI:MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS注意：在第二載荷步中，要刪去所有設定的溫度，除非這些節(jié)點的溫度在瞬態(tài)分析與穩(wěn)態(tài)分析相同。Guidelines2001年10月1日88ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解c、設定載荷步選項①、普通選項時間：本選項設定每一載荷步結(jié)束時的時間：Command:TIMEGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>TimeandSubstpsGuidelines2001年10月1日89ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前八十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解c、設定載荷步選項①、普通選項每個載荷步的載荷子步數(shù)，或時間增量對于非線性分析，每個載荷步需要多個載荷子步。時間步長的大小關(guān)系到計算的精度。步長越小，計算精度越高，同時計算的時間越長。根據(jù)線性傳導熱傳遞，可以按如下公式估計初始時間步長： ITS=δ2/4α其中δ為沿熱流方向熱梯度最大處的單元的長度，α為導溫系數(shù)，它等于導熱系數(shù)除以密度與比熱的乘積（α＝k/ρc)。Command:NSUBSTorDELTIMGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstpsGuidelines2001年10月1日90ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解如果載荷在這個載荷步是恒定的，需要設為階越選項；如果載荷值隨時間線性變化，則要設定為漸變選項：Command:KBCGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstps

Guidelines2001年10月1日91ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十一頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解②、非線性選項迭代次數(shù)：每個子步默認的次數(shù)為25，這對大多數(shù)非線性熱分析已經(jīng)足夠。Command:NEQITGUI:MainMenu>Solution>-Loadstepopts>Nonlinear>EquilibriumIter2001年10月1日92ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十二頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解②、非線性選項自動時間步長：本選項為ON時，在求解過程中將自動調(diào)整時間步長。Command:AUTOTSGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstps2001年10月1日93ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十三頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解②、非線性選項時間積分效果：如果將此選項設定為OFF，將進行穩(wěn)態(tài)熱分析。Command:TIMINTGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeIntegration2001年10月1日94ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十四頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解③、輸出選項·

控制打印輸出：本選項可將任何結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到*.out文件中Command:OUTPRGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->OutputCtrls>SoluPrintoutGuidelines2001年10月1日95ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十五頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟二：加載求解③、輸出選項·

控制結(jié)果文件：控制*.rth的內(nèi)容Command:OUTRESGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->OutputCtrls>DB/ResultsFile、存盤求解2001年10月1日96ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十六頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟三：后處理ANSYS提供兩種后處理方式：·

POST1，可以對整個模型在某一載荷步（時間點）的結(jié)果進行后處理；Command:POST1GUI:MainMenu>GeneralPostproc.·

POST26，可以對模型中特定點在所有載荷步（整個瞬態(tài)過程）的結(jié)果進行后處理。Command:POST26GUI:MainMenu>TimeHistPostprocGuidelines2001年10月1日97ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十七頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟三：后處理1、用POST1進行后處理·

進入POST1后，可以讀出某一時間點的結(jié)果：Command:SETGUI:MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByTime/Freq如果設定的時間點不在任何一個子步的時間點上，ANSYS會進行線性插值。·

此外還可以讀出某一載荷步的結(jié)果：GUI:MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByLoadStep然后就可以采用與穩(wěn)態(tài)熱分析類似的方法，對結(jié)果進行彩色云圖顯示、矢量圖顯示、打印列表等后處理。Guidelines2001年10月1日98ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十八頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟三：后處理2、用POST26進行后處理·

首先要定義變量：Command:NSOLorESOLorRFORCEGUI:MainMenu>TimeHistPostproc>DefineVariables2001年10月1日99ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前九十九頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟三：后處理·

然后就可以繪制這些變量隨時間變化的曲線：Command:PLVARGUI:MainMenu>TimeHistPostproc>GraphVariables2001年10月1日100ANSYS培訓教程–版本5.5–XJTUMSSVBy:HaichGao(011001)目前一百頁\總數(shù)一百三十五頁\編于十點瞬態(tài)熱分析步驟三：后處理或列表輸出：Command:PRVARGUI:MainMenu>TimeHistPostproc>ListVariables此外，POST26還提供許多其它功能，如對變量進行數(shù)學操作等