【精品文檔】【精品文檔】#ANSYS瞬態傳熱分析的定義瞬態熱分析用于計算一個系統的隨時間變化的溫度場及其它熱參數。在工程上一般用瞬態熱分析計算溫度場，并將之作為熱載荷進行應力分析。瞬態熱分析的基本步驟與穩態熱分析類似。主要的區別是瞬態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。瞬態熱分析中的單元及命令瞬態熱分析中使用的單元與穩態熱分析相同。要了解每個單元的詳細說明，請參閱《ANSYSElementReferenceGuide》ANSYS瞬態熱分析的主要步驟建模加載求解后處理建模確定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；定義材料熱性能：一般瞬態熱分析要定義導熱系數、密度及比熱；建立幾何模型；對幾何模型劃分網格。加載求解1、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,NEW如果接著上次的分析繼續進行（例如增加其它載荷）GUI:MainMenu>Solution>AnalysisType>RestartCommand:ANTYPE,TRANSIENT,REST2、獲得瞬態熱分析的初始條件①、定義均勻溫度場如果已知模型的起始溫度是均勻的，可設定所有節點初始溫度Command:TUNIFGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Settings>UniformTemp如果不在對話框中輸入數據，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>ReferenceTemp注意：設定均勻的初始溫度，與如下的設定節點的溫度（自由度）不同Command:DGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>OnNodes初始均勻溫度僅對分析的第一個子步有效；而設定節點溫度將保持貫穿整個瞬態分析過程，除非通過下列方法刪除此約束：Command:DDELEGUI:MainMenu>Solution>-Loads->Delete>-Thermal-Temperature>OnNodes②、設定非均勻的初始溫度在瞬態熱分析中，節點溫度可以設定為不同的值：Command:ICGUI:MainMenu>Solution>Loads>Apply>-InitialCondit'n>Define如果初始溫度場是不均勻的且又是未知的，就必須首先作穩態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>TimeIntegration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>TimeandSubstps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，除非這些節點的溫度在瞬態分析與穩態分析相同。3、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束時的時間：Command:TIMEGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts-Time/Frequenc>TimeandSubstps每個載荷步的載荷子步數，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。根據線性傳導熱傳遞，可以按如下公式估計初始時間步長：其中為沿熱流方向熱梯度最大處的單元的長度，為導溫系數，它等于導熱系數除以密度與比熱的乘積（）。Command:NSUBSTorDELTIMGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstps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>TimeandSubstps②、非線性選項迭代次數：每個子步默認的次數為25,這對大多數非線性熱分析已經足夠。Command:NEQITGUI:MainMenu>Solution>-Loadstepopts>Nonlinear>EquilibriumIter自動時間步長：本選項為ON時，在求解過程中將自動調整時間步長。Command:AUTOTSGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeandSubstps時間積分效果：如果將此選項設定為OFF，將進行穩態熱分析。Command:TIMINTGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->Time/Frequenc>TimeIntegration③、輸出選項控制打印輸出：本選項可將任何結果數據輸出到*.out文件中Command:OUTPRGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->OutputCtrls>SoluPrintout控制結果文件：控制*.rth的內容Command:OUTRESGUI:MainMenu>Solution>-LoadStepOpts->OutputCtrls>DB/ResultsFile?存盤求解后處理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（整個瞬態過程）的結果進行后處理。Command:POST26GUI:MainMenu>TimeHistPostproc1、用POST1進行后處理進入POST1后，可以讀出某一時間點的結果：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果：GUI:MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByLoadStep然后就可以采用與穩態熱分析類似的方法，對結果進行彩色云圖顯示、矢量圖顯示、打印列表等后處理。2、用POST26進行后處理首先要定義變量：Command:NSOLorESOLorRFORCEGUI:MainMenu>TimeHistPostproc>DefineVariables然后就可以繪制這些變量隨時間變化的曲線：Command:PLVARGUI:MainM