ANSYS稳态热分析的基本过程ANSYS热分析可分为三个步骤.doc
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2011-01-27
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ANSYS 稳态热分析的基本过程 ANSYS 热分析可分为三个步骤：• 前处理： 建模•
求解： 施加载荷计算• 后处理： 查看结果 1、建模①、确定 jobname、title、unit；②、
进入 PREP7 前处理，定义单元类型，设定单元选项；③、定义单元实常数；④、定义材料
热性能参数，对于稳态传热，一般只需定义导热系数，它可以是恒定的，也可以随温度变
化；⑤、创建几何模型并划分网格，请参阅《ANSYS 如果进行新的热分析：Command:
ANTYPE,Modeling and Meshing Guide 》。 2 、 施 加载 荷 计 算 ① 、 定 义 分 析 类 型
STATIC, NEWGUI: Main menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis> 如果继续上一次
分析，比如增加边界条件等： Command: ANTYPE, STATIC,Steady-state RESTGUI: Main
menu>Solution>Analysis Type->Restart②、 施加载荷 可以直接在实体模型或单元模型
上施加五种载荷(边界条件) ：a、恒定的温度 通常作为自由度约束施加于温度已知的边
界 上 。 Command Family: DGUI ： Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-
Temperatureb、热流率 热流率作为节点集中载荷，主要用于线单元模型中(通常线单元
模型不能施加对流或热流密度载荷)，如果输入的值为正，代表热流流入节点，即单元获取
热量。如果温度与热流率同时施加在一节点上则 ANSYS 读取温度值进行计算。注意：如
果在实体单元的某一节点上施加热流率，则此节点周围的单元要密一些，在两种导热系数
差别很大的两个单元的公共节点上施加热流率时，尤其要注意。此外，尽可能使用热生成
或 热 流 密 度 边 界 条 件 ， 这 样 结 果 会 更 精 确 些 。 Command Family: FGUI ： Main
Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flowc、对流 对流边界条件作为面载施加
于实体的外表面，计算与流体的热交换，它仅可施加于实体和壳模型上，对于线模型，可
以通过对流线单元 LINK34 考虑对流。Command Family: SFGUI：Main Menu>Solution>-
Loads-Apply>-Thermal-Convectiond、热流密度 热流密度也是一种面载。当通过单位面
积的热流率已知或通过 FLOTRAN CFD 计算得到时，可以在模型相应的外表面施加热流密
度。如果输入的值为正，代表热流流入单元。热流密度也仅适用于实体和壳单元。热流密
度与对流可以施加在同一外表面，但 ANSYS 仅读取最后施加的面载进行计算。Command
Family: FGUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Fluxe、生热率 生热率
作为体载施加于单元上，可以模拟化学反应生热或电流生热。它的单位是单位体积的热流
率 。 Command Family: BFGUI ： Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat
Generat③、确定载荷步选项 对于一个热分析，可以确定普通选项、非线性选项以及输
出控制。a. 普通选项• 时间选项：虽然对于稳态热分析，时间选项并没有实际的物理意义，
但 它 提 供 了 一 个 方 便 的 设 置 载 荷 步 和 载 荷 子 步 的 方 法 。 Command: TIMEGUI: Main
Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step/Time and Substps• 每载荷
步中子步的数量或时间步大小：对于非线性分析，每一载荷步需要多个子步。 Command:
NSUBSTGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time and
SubstpsCommand: DELTIMGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time-
Time Step• 递进或阶越选项：如果定义阶越(stepped)选项，载荷值在这个载荷步内保持不
变；如果为递进(ramped)选项，则载荷值由上一载荷步值到本载荷步值随每一子步线性变
化 。 Command: KBCGUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time
Step/Time and Substpsb. 非线性选项• 迭代次数：本选项设置每一子步允许的最多的迭代
次 数 。 默 认 值 为 25 ， 对 大 数 热 分 析 问 题 足 够 。 Command: NEQITGUI: Main
Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Equilibrium Iter• 自动时间步长: 对于非线性问题，
可以自动设定子步间载荷的增长，保证求解的稳定性和准确性。 Command: AUTOTSGUI:
Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step/Time and Substps• 收
敛误差：可根据温度、热流率等检验热分析的收敛性。 Command: CNVTOLGUI: Main
Menu>Solution>-Load Step Opts-Nolinear>Convergence Crit• 求解结束选项：如果在规定的
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Jack_O_neill2013-10-26很好，不错，解决了实际问题
