文档介绍：6-1 Workbench - Mechanical Introduction 第六章热分析热分析 6-2 Training Manual 概念•本章练****稳态热分析的模拟,包括: -实体接触 •本节描述的应用一般都能在 ANSYS DesignSpace Entra 或更高版本中使用,除了 ANSYS Structural •提示:在 ANSYS 热分析的培训中包含了包括热瞬态分析的高级分析热分析 6-3 Training Manual 稳态热传导基础•对于一个稳态热分析的模拟,温度矩阵{T} 通过下面的矩阵方程解得: •假设: –在稳态分析中不考虑瞬态影响–[K] 可以是一个常量或是温度的函数–{Q} 可以是一个常量或是温度的函数 TQ TTK热分析 6-4 Training Manual 稳态热传导基础•上述方程基于傅里叶定律: •固体内部的热流( Fourier ’ s Law )是[K] 的基础; •热通量、热流率、以及对流在{Q} 为边界条件; •对流被处理成边界条件,虽然对流换热系数可能与温度相关•在模拟时,记住这些假设对热分析是很重要的。热分析 6-5 Training Manual A. 几何模型•热分析里所有实体类都被约束: –体、面、线•线实体的截面和轴向在 DesignModeler 中定义•热分析里不可以使用点质量( Point Mass )的特性•壳体和线体假设: –壳体:没有厚度方向上的温度梯度–线体:没有厚度变化,假设在截面上是一个常量温度•但在线实体的轴向仍有温度变化热分析 6-6 Training Manual …材料特性• Thermal Conductivity 在 Engineering Data 中输入•温度相关的导热性以表格形式输入若存在任何的温度相关的材料特性,就将导致非线性求解。•唯一需要的材料特性是导热性( Thermal Conductivity ) 热分析 6-7 Training Manual B. 组件-实体接触•对于结构分析,接触域是自动生成的,用于激活各部件间的热传导热分析 6-8 Training Manual …组件-接触区域–如果部件间初始就已经接触,那么就会出现热传导。–如果部件间初始就没有接触,那么就不会发生热传导(见下面对 pinball 的解释)。–总结: – Pinball 区域决定了什么时候发生接触,并且是自动定义的,同时还给了一个相对较小的值来适应模型里的小间距。热分析 6-9 Training Manual …组件-接触区域•如果接触是 Bonded (绑定的)或 no separation (无分离的),那么当面出现在 pinball radius 内时就会发生热传导(绿色实线表示)。 Pinball Radius 右图中,两部件间的间距大于 pinball 区域,因此在这两个部件间会发生热传导。热分析 6- 10 Training Manual …组件-导热率•默认情况下,假设部件间是完美的热接触传导, 意味着界面上不会发生温度降•实际情况下,有些条件削弱了完美的热接触传导: –表面光滑度–表面粗糙度–氧化物–包埋液–接触压力–表面温度–使用导电脂–. . . . •接着……T Tx