ansysworkbench热分析教程.doc

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6-1
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概念
Training Manual
•本章练****稳态热分析的模拟，包括：
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–
表面光滑度
表面粗糙度 氧化物 包埋液 接触压力 表面温度
ÄT
使用导电脂
. . . .
T
*
• 接着……
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– 穿过接触界面的热流速，由接触热通量q决定：
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q = TCC
× (T
target
- Tcontact)
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– 式中Tcontact 是一个接触节点上的温度，Ttarget是对应目标节点上的温度
–默认情况下，基于模型中定义的最大材料导热性K**和整个几何边界框的对角线ASMDIAG，TCC被赋以一个相对较大的值。
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TCC
= K**
×10,000/
ASMDIAG
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… 组件-导热率
Training Manual
– 这实质上为部件间提供了一个完美接触传导
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• 在ANSYS Professional或更高版本，用户可以为纯罚函数和增广拉格朗日方程定义一个有限热接触传导（TCC）。
– 在细节窗口，为每个接触域指定TCC输入值
– 如果已知接触热阻，则它的相反数除以接触面积就可得到TCC值
在接触界面上，可以像接触热阻一样 输入接触热传导
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… 组件-点焊
Training Manual
•Spotweld（点焊）提供了离散的热传导点：
–Spotweld在CAD软件中进行定义（目前只有DesignModeler和Unigraphics可用）。
T2
T1
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C. 热载荷
Training Manual
•热流量：
– 热流速可以施加在点、边或面上。它分布在多个选择域上。
– 它的单位是能量比上时间（energy/time）
•完全绝热（热流量为0）：
– 可以删除原来面上施加的边界条件
• 热通量：
– 热通量只能施加在面上（二维情况时只能施加在边上）
– 它的单位是能量比上时间在除以面积（ energy/time/area）
•热生成：
– 内部热生成只能施加在实体上
– 它的单位是能量比上时间在除以体积（energy/time/volume）
正的热载荷会增加系统的能量。
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温度、对流、辐射：
• 至少应存在一种类型的热边界条件，否则，如果热量将源源不断地输入到系统中，稳
态时的温度将会达到无穷大。
• 另外，给定的温度或对流载荷不能施加到已施加了*种热载荷或热边界条件的表面上
。
•完全绝热条件将忽略其它的热边界条件
• 给定温度：
– 给点、边、面或体上指定一个温度
– 温度是需要求解的自由度
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•对流：
– 只能施加在面上（二维分析时只能施加在边上）
– 对流q 由导热膜系数h，面积A，以及表面温度Tsurface与环境温度Tambient的差值
来定义。
q = hA(T
surface
- T
ambient
)
– “h” 和 “Tambient” 是用户指定的值
– 导热膜系数 h 可以是常量或是温度的函数
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•与温度相关的对流：
–为系数类型选择Tabular(Temperature)
– 输入对流换热系数-温度表格数据
–在细节窗口中，为h(T)指定温度的处理方式
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•几种常见的对流系数可以从一个样本文件中导入。新的对流系数可以保存在文件中。
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•辐射:
– 施加在面上（二维分析施加在边上）
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