本文介紹了ANSYS 溫度場分析相關內容。

　　1、模型的建立

圖1 三維模型如圖所示

　　2、模型的簡化

圖2 簡化成二維模型

　　3、材料物性參數的確定

　　導熱系數 203.5 W/m·k

　　比熱 880 J/(kg·℃)

　　密度 2700 kg/m3

　　4、網格劃分

　　在下圖所示的溫度場有限元模型中，共使用了單元1028個，結點1179個，選用了四結點四邊形PLANE55單元。

圖3 網格模型

　　5、邊界條件的確定

 

 

 

 

　　6、二維計算結果

　　[1]情況一

　　1)施加熱面溫度為45 ;

　　2)除施加熱面外，其他部分的對流換熱系數為10 3)參考溫度為10

 

　　7、三維計算結果

 

　　附錄A：二維分析程序

　　/prep7

　　BLC4,0,0,1.35,0.6,0

　　cyl4,0.35,0.3,0.2,360,0.2,360

　　cyl4,0.95,0.3,0.2,360,0.2,360

　　aovlap,all

　　adele,2,3,1,1

　　wpoffs,0.1,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,0.6,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　!1 鋁

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1,0,200,400,600,800 !conductity

　　MPDATA,KXX,1,1,203.5,203.5,203.5,203.5,203.5

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1,0,200,400,600,800,1000 !比熱

　　MPDATA,c,1,1,880,880,880,880,880,880

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1, !密度

　　MPDATA,dens,1,1,2700

　　asel,all

　　aatt,1

　　et,1,plane55

　　mshkey,1

　　esize,0.03

　　wpoffs,0.35,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,0.95,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,,0.3,

　　wprota,,90,

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　amap,9,7,22,17,6

　　amap,8,5,23,17,6

　　amap,10,7,22,18,8

　　amap,11,5,23,18,8

　　amap,12,9,24,20,10

　　amap,13,11,23,20,10

　　amap,14,11,23,19,12

　　amap,15,9,24,19,12

　　amesh,7

　　amesh,3

　　!!!!!!加載荷!

　　lsel,s,,,21

　　lsel,a,,,23

　　DL,all, ,TEMP,45 !熱面施加載荷為45度。

　　allsel

　　lsel,s,,,13

　　lsel,a,,,1

　　lsel,a,,,30

　　lsel,a,,,14

　　lsel,a,,,24

　　lsel,a,,,22

　　lsel,a,,,28

　　lsel,a,,,20

　　lsel,a,,,36

　　lsel,a,,,39

　　lsel,a,,,19

　　lsel,a,,,27

　　SFL,all,CONV,20,,15 !外表面20為對流換熱系數，15為環境溫度。

　　allsel

　　lsel,s,,,6 !考慮內孔的換熱系數。

　　lsel,a,,,7

　　lsel,a,,,8

　　lsel,a,,,5

　　lsel,a,,,9

　　lsel,a,,,10

　　lsel,a,,,11

　　lsel,a,,,12

　　SFL,all,CONV,30,,30 !內孔表面30為對流換熱系數，30為環境溫度。

　　allsel

　　/solu

　　Solve

　　注：word中的感嘆號“!”在ansys中不能識別，運行程序的時候必須改為txt文件中的感嘆號“ ”。附錄B同樣。

　　附錄B：三維分析程序

　　/prep7

　　BLC4,0,0,1.35,0.6,0

　　cyl4,0.35,0.3,0.2,360,0.2,360

　　cyl4,0.95,0.3,0.2,360,0.2,360

　　aovlap,all

　　adele,2,3,1,1

　　wpoffs,0.1,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,0.6,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　!1 鋁

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1,0,200,400,600,800 !conductity

　　MPDATA,KXX,1,1,203.5,203.5,203.5,203.5,203.5

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1,0,200,400,600,800,1000 !比熱

　　MPDATA,c,1,1,880,880,880,880,880,880

　　MPTEMP,,,,,,,,

　　MPTEMP,1, !密度

　　MPDATA,dens,1,1,2700

　　asel,all

　　aatt,1

　　et,1,plane42

　　mshkey,1

　　esize,0.03

　　wpoffs,0.35,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,0.95,,

　　wprota,,,90

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　wpoffs,,0.3,

　　wprota,,90,

　　asbw,all

　　wpcsys,-1,0

　　amap,9,7,22,17,6

　　amap,8,5,23,17,6

　　amap,10,7,22,18,8

　　amap,11,5,23,18,8

　　amap,12,9,24,20,10

　　amap,13,11,23,20,10

　　amap,14,11,23,19,12

　　amap,15,9,24,19,12

　　amesh,7

　　amesh,3

　　vext,1,15,1,,,0.5

　　vsel,all

　　vatt,1

　　et,2,solid70

　　mshkey,1

　　esize,0.03

　　type,2

　　vsweep,all

　　aclear,all

　　!!!!!!加載荷!

　　asel,s,,,31

　　asel,a,,,35

　　DA,all,TEMP,45,

　　allsel

　　asel,s,,,2

　　asel,a,,,49

　　asel,a,,,53

　　asel,a,,,1

　　asel,a,,,16

　　asel,a,,,30

　　asel,a,,,26

　　asel,a,,,20

　　asel,a,,,34

　　asel,a,,,44

　　asel,a,,,48

　　asel,a,,,52

　　asel,a,,,38

　　asel,a,,,18

　　asel,a,,,28

　　asel,a,,,22

　　asel,a,,,46

　　asel,a,,,40

　　asel,a,,,3

　　asel,a,,,7

　　asel,a,,,9

　　asel,a,,,10

　　asel,a,,,11

　　asel,a,,,8

　　asel,a,,,14

　　asel,a,,,13

　　asel,a,,,12

　　asel,a,,,15

　　asel,a,,,39

　　asel,a,,,54

　　asel,a,,,6

　　asel,a,,,19

　　SFA,all,,CONV,15,20,

　　allsel

　　asel,s,,,27

　　asel,a,,,37

　　asel,a,,,24

　　asel,a,,,33

　　asel,a,,,51

　　asel,a,,,42

　　asel,a,,,45

　　asel,a,,,55

　　SFA,all,,CONV,30,30,

　　allsel

　　/solu

　　solve