ANSYS常用热力耦合分析单元简介

2017-03-03 by:CAE仿真在线来源:互联网

SOLID5-三维耦合场实体
具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。本单元由8个节点定义,每个节点有6个自由度。在静态磁场分析中,可以使用标量势公式(对于简化的RSP,微分的DSP,通用的GSP)。在结构和压电分析中,具有大变形的应力钢化功能。与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。

INFIN9-二维无限边界
用于模拟一个二维无界问题的开放边界。具有两个节点,每个节点上带有磁向量势或温度自由度。所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元,或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。使用磁自由度(AZ)时,分析可以是线性的也可以是非线性的,静态的或动态的。使用热自由度时,只能进行线性稳态分析。

PLANE13-二维耦合场实体
具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。由4个节点定义,每个节点可达到4个自由度。具有非线性磁场功能,可用于模拟B-H曲线和永久磁铁去磁曲线。具有大变形和应力钢化功能。当用于纯结构分析时,具有大变形功能,相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。

LINK31-辐射线单元
用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。每个节点有一个自由度。可用于二维(平面或轴对称)或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。
允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。发射率可与温度相关。如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析,辐射单元应当被一个等效的或(空)结构单元所代替。

LINK32-二维传导杆
用于两节点间热传导的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。可用于二维(平面或轴对称)稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替。

LINK33-三维传导杆
用于节点间热传导的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。可用于稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替。

LINK34-对流线单元
用于模拟节点间热对流的单轴单元。该单元每个节点只有一个温度自由度。热对流杆单元可用于二维(平面或轴对称)或三维、稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热对流单元的模型还需要进行结构分析,热对流单元可被一个等效(或空)的结构单元所代替。单元的对流换热系数可分为非线性,即对流换热系数是温度或时间的函数。

PLANE35-二维六节点三角形热实体
它是一个与八节点PLANE77单元兼容的三角形单元。适用于形状不规则的模型(例如从不同的CAD/CAM系统产生的模型)划分网格。只有一个温度自由度。
适用于二维的稳态或瞬态热分析。如果包含该单元的模型还需进行结构分析,可被一个等效的结构单元(如PLANE2)所代替。可用作平面单元或轴对称环单元。

INFIN47-三维无限边界
用于模拟无边界场问题的开放边界。其单元形状为四节点四边形或三节点三角形,每个节点可以有磁势或温度自由度。所依附的单元类型可以是SOLID5、SOLID96或SOLID98磁单元,也可以是SOLID70、SOLID90或SOLID87热实体单元。具有磁自由度时,可以进行线性或非线性静态分析。具有热自由度时,只能进行静态分析(线性或非线性)。

PLANE55-二维热实体
可作为一个具有二维热传导能力的平面或轴对称环单元使用。具有四个节点,每个节点只有一个温度自由度。
可用于二维稳态或瞬态热分析问题,并可以补偿由于恒定速度场带来的质量输运热流。如果包含热单元的模型还需进行结构分析,该单元应当被一个等效的结构单元(如PLANE42)所代替。
此单元有一个选项,用来模拟通过多孔介质的非线性稳态流动(渗流)。此时,原有的热参数被解释成相似的流体流动参数。

SHELL57-热壳
三维的具有面内导热能力的单元,具有四个节点,每个节点一个温度自由度。该单元可用于三维的稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含本单元的模型还需要进行结构分析,可被一个等效的结构单元代替(如SHELL63)所代替。如果面内及横向的导热都需要考虑的话,则需要使用实体单元SOLID70或SOLID90。

SOLID70-三维热实体
具有八个节点,每个节点一个温度自由度。该单元可用于三维的稳态或瞬态的热分析问题,并可补偿由于恒定速度场质量输运带来的热流损失。如果包含热实体单元的模型还需进行结构分析,可被一个等效的结构单元(如SOLID45)所代替
此单元有一个选项,用来模拟通过多孔介质的非线性稳态流动。此时,原有的热参数被解释成相似的流体流动参数。例如,温度自由度等效为压力自由度。

MASS71-热质量
点单元,只有一个温度自由度。具有热容但忽略内部热阻的物体,如果其内部无明显的温度梯度,则可使用热质量单元来模拟它以进行瞬态热分析。该单元还有一个功能,即温度与热产生率相关的能力。可用于一维、二维或三维的稳态或瞬态热分析。
在稳态求解中,它只起到温度相关的热源或热的接收器的作用。其它在热分析问题中有特殊用途的单元为COMBIN14和COMBIN40。
如果包含热质量单元的模型还需要进行结构分析,该单元可被一个等效的结构单元所代替(如MASS21)。

PLANE75-轴对称谐分析热实体
可作为具有三维导热能力的轴对称单元使用。有四个节点,每个节点只有一个温度自由度。它是PLANE55单元轴对称型的一般形式,可承受非轴对称载荷。在剪切偏移中描述了各种载荷情况。
该单元可用于二维轴对称的稳态或瞬态热分析问题。其等效结构单元如PLANE25,相似的带中间节点的单元是PLANE78。

PLANE77-二维八节点热实体
是PLANE55的高阶形式,每个节点只有一个温度自由度。八节点单元有协调的温度形函数,尤其适用于描述弯曲的边界。

PLANE78-八节点轴对称谐分析热实体
可作为具有三维导热能力的轴对称单元使用。每个节点只有一个温度自由度。它是PLANE77单元的一般形式,可承受非轴对称载荷。在剪切偏移中描述了各种载荷情况。
八节点单元有协调的温度形函数,尤其适用于描述弯曲的边界。
该单元可用于二维轴对称的稳态或瞬态热分析问题。其等效结构单元如PLANE83。

SOLID87-三维十节点四面体热实体
特别适合于对不规则的模型(例如从不同的CAD/CAM系统产生的模型)划分网格。每个节点只有一个温度自由度。
可用于三维的热稳态或瞬态分析问题,其等效的结构单元如SOLID92。

SOLID90-三维二十节点热实体
三维的八节点热单元SOLID70的高阶形式。二十个节点,每个节点一个温度自由度。二十节点单元有协调的温度形函数,尤其适用于描述弯曲的边界。
适用于三维的稳态或瞬态热分析问题。其等效的结构单元如SOLID95。

INFIN110-二维无限实体
用于模拟一个二维的边界开放的极大场问题,其一个单层用于描述无限体的外部子域。具有二维(平面的和轴对称)磁势能,温度,或静电势能特性。由四或八节点定义,每个节点有单一的自由度。所依附的单元类型可以是PLANE13和PLANE53磁单元,PLANE55、PLANE35和PLANE77热单元,或静电单元121。加上磁势或温度自由度后,分析可以是线性的或非线性的,静态的或动态的。

INFIN111-三维无限实体
用于模拟一个三维的边界开放的极大场问题,其一个单层用于描述无限体的外部子域。具有二维(平面的和轴对称)磁势能,温度,或静电势能特性。由八或二十节点定义,有三维磁标量和向量势能,温度或静电势能特性。每个节点有单一的自由度。封闭的单元类型可以是SOLID96和SOLID97和SOLID98和SOLID5和SOLID62磁单元,SOLID70和SOLID90和SOLID87热单元,或静电单元SOLID122和SOLID123。加上磁势或温度自由度后,分析可以是线性的或非线性的,静态的或动态的。
对这个单元的几何体,节点坐标和坐标系在INFIN111中显示。由八或二十个节点和材料参数定义。必须定义非零的材料参数。

SHELL131-4节点热层壳单元
三维的层壳单元,具有面内和厚度方向的热传导能力。本单元四个节点,每个节点最多可以有32个自由度。本单元适用于三维的稳态或瞬态热分析问题,产生的节点温度可施加于结构壳单元以用于模拟热弯曲。其等效的结构单元如SHELL43、SHELL63、SHELL143或SHELL181。

SHELL132-8节点热层壳单元
三维的层壳单元,具有面内和厚度方向的热传导能力。本单元八个节点,每个节点最多可以有32个自由度。本单元适用于三维的稳态或瞬态热分析问题,产生的节点温度可施加于结构壳单元以用于模拟热弯曲。其等效的结构单元如SHELL91、SHELL93、SHELL99。

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