|
|
ANSYS热分析可分为三个步骤：
1 前处理：创建有限元模型
2 求解：施加载荷并求解
3 后处理：查看结果
(1). 创建有限元模型
① 确定job name、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。
(2). 施加载荷并求解
定义分析类型
如果进行新的热分析：
GUI: Main Menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis>Steady-State
如果继续上一次分析，比如增加边界条件等：
GUI: Main menu>Solution>Analysis Type->Restart
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。
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Temperature
b 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1节点上则ANSYS读取温度值进行计算。
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flow
c 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。
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Convection
d 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。
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flux
e 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[8]。
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Generate
(3). 保存模型: 点击ANSYS工具条SAVE_DB
(4). 求解
GUI: Main Menu>Solution>Current LS
(5). 后处理
ANSYS将热分析的结果写入*.rth文件中，它包含如下数据：
基本数据：
· 节点温度
导出数据：
· 节点及单元的热流密度
· 节点及单元的热梯度
· 单元热流率
· 节点的反作用热流率
· 其它
对于稳态热分析，可以使用POST1进行后处理。进入POST1后，读入载荷步和子步：
GUI: Main Menu>General Postproc>-Read Results-By Load Step
可以通过如下三种方式查看结果：
· 彩色云图显示
GUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Nodal Solu, Element Solu, Elem Table
· 矢量图显示
GUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Pre-defined or Userdefined
· 列表显示
GUI: Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solu, Element Solu, Reaction Solu
