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(shí)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(gè)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(shí)

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(gè)基本原因:作為瞬態(tài)分析第一個(gè)載荷步的起始溫度(默認(rèn)為0°);在非線性分析中估計(jì)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(diǎn)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(gè)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(diǎn)設(shè)置D或IC那么該節(jié)點(diǎn)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(diǎn)上,沒有定義DOF的節(jié)點(diǎn)初始溫度為Tunif指定的均勻溫度值。
1.IC只對(duì)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(shí)施加于一節(jié)點(diǎn),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(jì)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(gè)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(shí)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(shí)體上既有熱流密度又有對(duì)流載荷,則最后施加的載荷被使用,要在相同區(qū)域同時(shí)施加熱流密度和對(duì)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(duì)一物理過程完整的數(shù)學(xué)描述,對(duì)于初始條件和邊界條件的處理,直接影響計(jì)算的結(jié)果。初始條件是所研究對(duì)象在過程開始時(shí)刻求解變量的空間分布情況,對(duì)于瞬態(tài)分析必須給定初始條件,對(duì)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(diǎn)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(duì)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(gè)載荷步的終止時(shí)間設(shè)置為一個(gè)很小的數(shù),關(guān)閉時(shí)間積分選項(xiàng)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(jì)算完成)。進(jìn)入下一個(gè)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(diǎn)(施加temperature的節(jié)點(diǎn))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(gè)保溫過程(不同方位的節(jié)點(diǎn)溫度變化不同) ,同理第一步施加對(duì)流,第二步去掉對(duì)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(duì)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(gè)載荷步和邊界條件后,求解,第二個(gè)載荷步什么邊界條件也不施加,則默認(rèn)與載荷步一個(gè)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(gè)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(jì)算(即認(rèn)為此步為第一步)
3.各個(gè)載荷步之間是在同一個(gè)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(shí)間積累)
1.第二個(gè)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(jì)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)間都是以載荷步的結(jié)束時(shí)間(每個(gè)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!