COMSOL 熱傳導(dǎo).ppt

1、COMSOL 熱傳導(dǎo)模塊培訓(xùn),主講人： 上海中仿科技,利用COMSOL模擬剎車碟片熱分布問題,問題描述,1.8噸重的汽車以90km/h運(yùn)行，使用剎車碟片將汽車速度在2 s內(nèi)減速到18km/h，之后松開碟片，汽車自由滑行，在8 s后停止。問題：此過程中剎車碟片是熱量如何分布的？最高溫度是否超出了碟片的允許溫度？在碟片松開后溫度如何變化的？本例子模型如圖所示：,求解過程,1、啟動(dòng)COMSOL 2、選擇分析問題 3、創(chuàng)建幾何模型 4、劃分網(wǎng)格 5、設(shè)定邊界條件 6、求解 7、后處理,啟動(dòng)COMSOL,通過桌面快捷方式或者啟動(dòng)菜單打開COMSOL軟件,選擇問題,在Space dimension列表中選

2、擇3D 在左側(cè)列表中選擇Heat Transfer ModuleGeneral Heat TransferTransient analysis 點(diǎn)擊OK,設(shè)置常量,通過菜單OptionConstants 在常量設(shè)置窗口中name和Expression中輸入如下數(shù)據(jù)， 點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉常量設(shè)置窗口。,設(shè)置純標(biāo)量,通過菜單OptionExpressionsScalar Expressions 在常量設(shè)置窗口中name和Expression中輸入如下數(shù)據(jù)， 點(diǎn)擊OK按鈕關(guān)閉常量設(shè)置窗口。,創(chuàng)建幾何模型,在左側(cè)Draw工具欄中點(diǎn)擊Cylinder按鈕，輸入如下參數(shù)繪制兩個(gè)圓柱體，完成后點(diǎn)擊OK 點(diǎn)擊主

3、工具欄的Zoom Extents按鈕進(jìn)行縮放,添加繪圖平面,通過菜單Draw Work Plane Settings，在z后的方 框中輸入0.013，點(diǎn)擊OK,設(shè)置坐標(biāo)及柵格參數(shù),通過菜單Options Axes/Grid Settings 將Axis和Grid標(biāo)簽里Auto前面的鉤號(hào)去處，分別輸入如下參數(shù)：,繪制草圖,點(diǎn)擊左側(cè)工具欄的3rd Degree Bzier Curve按鈕，通過如下控制點(diǎn)參數(shù)繪制摩擦片輪廓圖： 通過菜單Draw Object Properties，對(duì)曲線兩個(gè)頂點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置： 通過菜單Draw Extrude，在Distance中輸入0.0065，點(diǎn)擊OK,設(shè)置后處理變

4、量,通過菜單Options Integration Coupling VariablesBoundary Variables，在Name中輸入Dis_heat和Prod_heat； 在左側(cè)欄目選擇各個(gè)邊，將Expression設(shè)置如下：,網(wǎng)格劃分,1 通過菜單Mesh Free Mesh Parameters； 2 點(diǎn)擊Boundary標(biāo)簽，選擇4號(hào)面，在Maximum element size中輸入10e-3，選擇11號(hào)面，在Maximum element size中輸入5e-3； 3 點(diǎn)擊Advanced標(biāo)簽，在z-direction scale factor中輸入2，點(diǎn)擊Remesh，點(diǎn)

5、擊OK關(guān)閉窗口。,設(shè)定邊界條件,1 通過菜單Physics Subdomain Settings； 2 選擇所有的區(qū)域，點(diǎn)擊Init標(biāo)簽，在Temperature中輸入T_air； 3 點(diǎn)擊Conduction標(biāo)簽，輸入如下設(shè)置： 4 選擇區(qū)域1和2，點(diǎn)擊Convection標(biāo)簽，鉤選Enable convective heat transfer，在u中輸入-y*w，在v中輸入x*w； 5 選擇區(qū)域1，點(diǎn)擊Artificial Diffusion按鈕，鉤選Streamline diffusion，點(diǎn)擊OK； 6 點(diǎn)擊OK關(guān)閉區(qū)域設(shè)置窗口。,1 通過菜單Physics Boundary Sett

6、ings； 2 鉤選Interior boundaries，輸入如下參數(shù)設(shè)置邊界條件：,設(shè)定邊界條件,添加應(yīng)用模式,1 通過菜單Multiphysics Model Navigator； 2 選擇COMSOL MultiphysicsPDE ModesWeak Form, PointTime-dependent analysis； 3 在Dependent Variables中輸入uP uD，點(diǎn)擊Add，OK； 4 通過菜單Physics Point Settings，選擇所有點(diǎn)，去處Active in this domain前面的鉤號(hào)； 5 選擇1號(hào)點(diǎn)，鉤選Active in this do

7、main； 6 輸入如下參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：,求解器設(shè)定,1 通過菜單Solve Solver Parameters，在Times中輸入0:0.2:3 4:10； 2 在Linear system solver列表中選擇Direct (UMFPACK)，點(diǎn)擊OK關(guān)閉窗口； 3 點(diǎn)擊主工具欄的=進(jìn)行求解。,結(jié)果顯示,1 通過菜單Postprocessing Plot Parameters，點(diǎn)擊 General標(biāo)簽，去處Slice前的鉤號(hào)，鉤選Boundary ； 2 點(diǎn)擊Animate標(biāo)簽，點(diǎn)擊Start Animation按鈕； 3 點(diǎn)擊General標(biāo)簽，在Solution at time列表中選

8、擇1.8，點(diǎn)擊OK,結(jié)果顯示,1 通過菜單Postprocessing Cross-Section Plot Parameters； 2 點(diǎn)擊General標(biāo)簽，在Solutions to use中選擇 0到2.4； 3 點(diǎn)擊Line/Extrusion標(biāo)簽，在Plot type中選擇Extrusion plot； 4 在x-axis data的下拉列表中選擇y； 5 在Cross-section line data中輸入如下參數(shù)，點(diǎn)擊OK：,結(jié)果顯示,1 通過菜單Postprocessing Domain Plot Parameters，點(diǎn)擊 General標(biāo)簽， 在Plot type中選擇

9、Point plot，鉤選Keep current plot； 2 點(diǎn)擊Title/Axis， 在First axis label中輸入Time s，在Second axis label中輸入log(Q_tot)J，點(diǎn)擊OK； 3 點(diǎn)擊Point標(biāo)簽，選擇1號(hào)點(diǎn)，在Expression中輸入log10(uP+1)，點(diǎn)擊Apply； 4 在Expression中輸入log10(uD+1)； 5 點(diǎn)擊Line Settings按鈕，在Line style列表中選擇Dashed line，點(diǎn)擊OK。,中仿信息科技有限公司是專業(yè)從事工程仿真分析軟件和咨詢服務(wù)的提供商，業(yè)務(wù)包括項(xiàng)目咨詢和專業(yè)軟件的集成和

10、實(shí)施等。公司自成立至今，已為國內(nèi)外數(shù)百家企業(yè)、高校及科研院所提供專業(yè)軟件系統(tǒng)及項(xiàng)目咨詢等服務(wù)，服務(wù)領(lǐng)域涉及教學(xué)科研、機(jī)械工業(yè)、土木工程、生物醫(yī)學(xué)、航空航天、材料科學(xué)、化學(xué)化工、冶金科學(xué)、汽車工業(yè)、電子電器、虛擬儀器等眾多行業(yè)。 中仿科技和國內(nèi)外眾多信息化企業(yè)有著長期的緊密合作關(guān)系，我們已成為瑞典COMSOL、美國 ALGOR、加拿大GEO-SLOPE、英國Thermotech、美國XYZ等世界著名軟件公司在華的核心合作伙伴。公司將堅(jiān)持不懈，及時(shí)為國內(nèi)外客戶提供全球最前沿最頂端的科技服務(wù)。 中仿科技擁有一支優(yōu)秀的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，公司90%以上的員工均具有某一行業(yè)的專業(yè)背景，80%以上的技術(shù)支持擁有碩士或博士學(xué)位。我們將竭誠為客戶提供專業(yè)的工程解決方案和高質(zhì)量的專業(yè)工程應(yīng)用服務(wù)，幫助客戶優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程、降低開發(fā)成本，從