Ansys溫度分析相關(guān)APDL命令-轉(zhuǎn)載

2017-05-25 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

環(huán)境溫度怎么設(shè)置?一般用到輻射的時候需要用到環(huán)境溫度。

如果是GUI可以如下圖操作。

命令行則用:

SPCTEMP, ENCL, TEMP
Defines a free-space ambient temperature for radiation using the Radiosity method.
注意:如果設(shè)置了toffset命令(改變溫度基準(zhǔn)),則你設(shè)置的值(以K為單位),還要減去這個值toffset值。

Ansys溫度分析相關(guān)APDL命令-轉(zhuǎn)載ansys分析案例圖片1

第一節(jié)熱分析的基本知識

首先熟悉基本的溫度命令概念:一Tunif

1.設(shè)置初始均勻溫度有兩個基本原因:作為瞬態(tài)分析第一個載荷步的起始溫度(默認(rèn)為0°);在非線性分析中估計隨溫度變化的材料特性的初始值。
2.均勻溫度可以施加到?jīng)]有溫度約束的節(jié)點上(D)
3.缺省情況下,ANSYS指定的初始均勻溫度為Tref(參考溫度)的值,參考溫度缺省為0°所以初始均勻溫度缺省也為0°。
4.如果整個模型的初始溫度是均勻且非0°,可使用Tunif。
5.如果設(shè)定Tunif后在給某節(jié)點設(shè)置D或IC那么該節(jié)點的溫度將被覆蓋。
6.GUI:SOLUTION---SETTING---UNIFORM TEMP

SOLUTION---LOADING OPTION---UNIFORM TEMP
二IC
如果模型的初始溫度分配已知但不均勻,使用IC將初始條件施加到特定的節(jié)點上,沒有定義DOF的節(jié)點初始溫度為Tunif指定的均勻溫度值。
1.IC只對穩(wěn)態(tài)分析和full methods 的瞬態(tài)分析有效。
2.如果D與IC同時施加于一節(jié)點,D將覆蓋IC。
3.在熱分析中,Tunif需要設(shè)置在IC之前,否則,Tunif將被忽略。
4.GUI:Solution---define loads---apply---initial conditn---define

三Tref
1.用于熱應(yīng)力分析計算
2.如果Tunif沒有定義,那么就默認(rèn)為Tref的值(默認(rèn)為0°),無論Tref是否設(shè)置。在熱應(yīng)力分析中根據(jù)具體情況而定。
3.每種材料的reference temperature可以通過mp中的reft設(shè)置,不過這個數(shù)要為常數(shù),Tref使用于所有的材料而不是只定義了reft的材料。
4.GUI:Solution---define loads---setting---reference temp
Solution---loading options---reference temp

四,如果模型的初始溫度未知,可通過穩(wěn)態(tài)分析確定溫度,具體做法為設(shè)置穩(wěn)態(tài)分析的邊界條件,在存入載荷步(本載荷步的終止時間設(shè)置的盡量小),刪去不需要的載荷,進(jìn)行瞬態(tài)分析。
五.在ANSYS中沒有施加載荷的邊界做完全絕熱處理。
六.熱流密度只能用于體殼和表面效應(yīng)單元,如果相同實體上既有熱流密度又有對流載荷,則最后施加的載荷被使用,要在相同區(qū)域同時施加熱流密度和對流,就要使用表面效應(yīng)單元。

第二節(jié)瞬態(tài)熱分析初始條件施加

瞬態(tài)熱分析3種初始條件的施加!
初始條件與邊界條件是控制方程有確定解的前提,控制方程與相應(yīng)的初始條件,邊界條件的組合構(gòu)成對一物理過程完整的數(shù)學(xué)描述,對于初始條件和邊界條件的處理,直接影響計算的結(jié)果。初始條件是所研究對象在過程開始時刻求解變量的空間分布情況,對于瞬態(tài)分析必須給定初始條件,對于穩(wěn)態(tài)則不需要!
瞬態(tài)熱分析,溫度初始條件的3中情況
1.是否初始溫度已知且均勻(各節(jié)點溫度都相同)
若是,使用TUNIF (solution——define load——apply——setting——uniform temp)施加
2.是否初始溫度已知卻不均勻
若是,使用IC(solution——define load——apply——initial——conditn)
3.初始溫度未知,首先對模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析,求出初始溫度后進(jìn)行接下來的準(zhǔn)瞬態(tài)分析,具體步驟:
首先設(shè)置分析類型為瞬態(tài)分析,
第一個載荷步的終止時間設(shè)置為一個很小的數(shù),關(guān)閉時間積分選項TIMINT,OFF
(load step opts——tiem/frequen——time integrated),加載穩(wěn)態(tài)分析的溫度邊界條件,寫入載荷步。(至此初始溫度計算完成)。進(jìn)入下一個子步,注意刪除上步設(shè)定的溫度(邊界溫度 temperature),除非這些節(jié)點(施加temperature的節(jié)點)的溫度在瞬態(tài)分析中與穩(wěn)態(tài)(第一步)相同!
(具體設(shè)置如下圖:)

附件

第三節(jié)載荷步與初始條件的關(guān)系

1.如果第二步去掉了第一步中的邊界條件但沒有加載其他載荷,則第二步是一個保溫過程(不同方位的節(jié)點溫度變化不同) ,同理第一步施加對流,第二步去掉對流條件也是保溫過程!如下圖分析:

附件

2.如果第一步中施加了某種載荷(如對流),第二步中沒有操作任何載荷,只設(shè)置了載荷步二的步長,則第二步默認(rèn)與第一步中的載荷相同!:

總結(jié)熱分析載荷步問題(只在瞬態(tài))
1.設(shè)置第一個載荷步和邊界條件后,求解,第二個載荷步什么邊界條件也不施加,則默認(rèn)與載荷步一個條件相同。(若是temp則不變化,若是載荷如convection則升溫)如果加載則默認(rèn)的方式為replace(取代),如果載荷步二只去掉了一中的邊界條件而不施加任何邊界則是一個保溫過程。
2.在載荷步一求解后,若改變模型在求解,則載荷步從此次開始計算(即認(rèn)為此步為第一步)
3.各個載荷步之間是在同一個分析中,如果在載荷步后加入ANTYPE new,則以此為第一載荷步。

第四節(jié)結(jié)構(gòu)分析中的情況

在穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)分析中,載荷步無意思,只是工況的轉(zhuǎn)換(無時間積累)
1.第二個載荷步不設(shè)置載荷,那么默認(rèn)第一步中的載荷邊界(如果什么也不施加則在第二步去掉第一步的載荷!)
2.第二步與第一步無關(guān)聯(lián),在第二步中去掉第一步的載荷,那么第二步模型沒有變化,如同什么也沒加載(瞬態(tài)則是認(rèn)為加載0載荷的情況)
3.第二步去掉第一步載荷并加載新載荷那么直接計算第二步的載荷。
4.第二步不去掉第一步的載荷,并且新加載荷,(默認(rèn)為replace)所以如同第3步(如果要累積效果,得瞬態(tài)分析)。

在瞬態(tài)結(jié)構(gòu)分析中,第一載荷步設(shè)置邊界條件和加載后,第二載荷步什么也不設(shè)置,那么默認(rèn)了第一載荷步的設(shè)置,post26一節(jié)點的曲線為一橫線。
若第二載荷步只是去掉第一載荷步的載荷,并且不加載新的載荷,那么第二載荷步的結(jié)果是各節(jié)點的位置又回到了未變形的情況,曲線是一條有斜率的直線。
若第二步直接加載(默認(rèn)replace),和去掉第一步載荷加載的情況相同!都是在未變形的基礎(chǔ)上變化的!(為什么不是在第一步結(jié)果基礎(chǔ)上變化?)

第五節(jié)函數(shù)與載荷步

函數(shù)或常數(shù)的結(jié)束時間都是以載荷步的結(jié)束時間(每個載荷步的ending time)為標(biāo)準(zhǔn)的,注意載荷步加載方式與函數(shù)方式(階躍或坡度)無關(guān),只按函數(shù)的加載方式進(jìn)行!