Ansys温度分析相关APDL命令-转载

2017-05-25 by:CAE仿真在线来源:互联网

环境温度怎么设置?一般用到辐射的时候需要用到环境温度。

如果是GUI可以如下图操作。

命令行则用:

SPCTEMP, ENCL, TEMP
Defines a free-space ambient temperature for radiation using the Radiosity method.
注意:如果设置了toffset命令(改变温度基准),则你设置的值(以K为单位),还要减去这个值toffset值。

Ansys温度分析相关APDL命令-转载ansys分析案例图片1

第一节热分析的基本知识

首先熟悉基本的温度命令概念:一Tunif

1.设置初始均匀温度有两个基本原因:作为瞬态分析第一个载荷步的起始温度(默认为0°);在非线性分析中估计随温度变化的材料特性的初始值。
2.均匀温度可以施加到没有温度约束的节点上(D)
3.缺省情况下,ANSYS指定的初始均匀温度为Tref(参考温度)的值,参考温度缺省为0°所以初始均匀温度缺省也为0°。
4.如果整个模型的初始温度是均匀且非0°,可使用Tunif。
5.如果设定Tunif后在给某节点设置D或IC那么该节点的温度将被覆盖。
6.GUI:SOLUTION---SETTING---UNIFORM TEMP

SOLUTION---LOADING OPTION---UNIFORM TEMP
二IC
如果模型的初始温度分配已知但不均匀,使用IC将初始条件施加到特定的节点上,没有定义DOF的节点初始温度为Tunif指定的均匀温度值。
1.IC只对稳态分析和full methods 的瞬态分析有效。
2.如果D与IC同时施加于一节点,D将覆盖IC。
3.在热分析中,Tunif需要设置在IC之前,否则,Tunif将被忽略。
4.GUI:Solution---define loads---apply---initial conditn---define

三Tref
1.用于热应力分析计算
2.如果Tunif没有定义,那么就默认为Tref的值(默认为0°),无论Tref是否设置。在热应力分析中根据具体情况而定。
3.每种材料的reference temperature可以通过mp中的reft设置,不过这个数要为常数,Tref使用于所有的材料而不是只定义了reft的材料。
4.GUI:Solution---define loads---setting---reference temp
Solution---loading options---reference temp

四,如果模型的初始温度未知,可通过稳态分析确定温度,具体做法为设置稳态分析的边界条件,在存入载荷步(本载荷步的终止时间设置的尽量小),删去不需要的载荷,进行瞬态分析。
五.在ANSYS中没有施加载荷的边界做完全绝热处理。
六.热流密度只能用于体壳和表面效应单元,如果相同实体上既有热流密度又有对流载荷,则最后施加的载荷被使用,要在相同区域同时施加热流密度和对流,就要使用表面效应单元。

第二节瞬态热分析初始条件施加

瞬态热分析3种初始条件的施加!
初始条件与边界条件是控制方程有确定解的前提,控制方程与相应的初始条件,边界条件的组合构成对一物理过程完整的数学描述,对于初始条件和边界条件的处理,直接影响计算的结果。初始条件是所研究对象在过程开始时刻求解变量的空间分布情况,对于瞬态分析必须给定初始条件,对于稳态则不需要!
瞬态热分析,温度初始条件的3中情况
1.是否初始温度已知且均匀(各节点温度都相同)
若是,使用TUNIF (solution——define load——apply——setting——uniform temp)施加
2.是否初始温度已知却不均匀
若是,使用IC(solution——define load——apply——initial——conditn)
3.初始温度未知,首先对模型进行稳态分析,求出初始温度后进行接下来的准瞬态分析,具体步骤:
首先设置分析类型为瞬态分析,
第一个载荷步的终止时间设置为一个很小的数,关闭时间积分选项TIMINT,OFF
(load step opts——tiem/frequen——time integrated),加载稳态分析的温度边界条件,写入载荷步。(至此初始温度计算完成)。进入下一个子步,注意删除上步设定的温度(边界温度 temperature),除非这些节点(施加temperature的节点)的温度在瞬态分析中与稳态(第一步)相同!
(具体设置如下图:)

附件

第三节载荷步与初始条件的关系

1.如果第二步去掉了第一步中的边界条件但没有加载其他载荷,则第二步是一个保温过程(不同方位的节点温度变化不同) ,同理第一步施加对流,第二步去掉对流条件也是保温过程!如下图分析:

附件

2.如果第一步中施加了某种载荷(如对流),第二步中没有操作任何载荷,只设置了载荷步二的步长,则第二步默认与第一步中的载荷相同!:

总结热分析载荷步问题(只在瞬态)
1.设置第一个载荷步和边界条件后,求解,第二个载荷步什么边界条件也不施加,则默认与载荷步一个条件相同。(若是temp则不变化,若是载荷如convection则升温)如果加载则默认的方式为replace(取代),如果载荷步二只去掉了一中的边界条件而不施加任何边界则是一个保温过程。
2.在载荷步一求解后,若改变模型在求解,则载荷步从此次开始计算(即认为此步为第一步)
3.各个载荷步之间是在同一个分析中,如果在载荷步后加入ANTYPE new,则以此为第一载荷步。

第四节结构分析中的情况

在稳态结构分析中,载荷步无意思,只是工况的转换(无时间积累)
1.第二个载荷步不设置载荷,那么默认第一步中的载荷边界(如果什么也不施加则在第二步去掉第一步的载荷!)
2.第二步与第一步无关联,在第二步中去掉第一步的载荷,那么第二步模型没有变化,如同什么也没加载(瞬态则是认为加载0载荷的情况)
3.第二步去掉第一步载荷并加载新载荷那么直接计算第二步的载荷。
4.第二步不去掉第一步的载荷,并且新加载荷,(默认为replace)所以如同第3步(如果要累积效果,得瞬态分析)。

在瞬态结构分析中,第一载荷步设置边界条件和加载后,第二载荷步什么也不设置,那么默认了第一载荷步的设置,post26一节点的曲线为一横线。
若第二载荷步只是去掉第一载荷步的载荷,并且不加载新的载荷,那么第二载荷步的结果是各节点的位置又回到了未变形的情况,曲线是一条有斜率的直线。
若第二步直接加载(默认replace),和去掉第一步载荷加载的情况相同!都是在未变形的基础上变化的!(为什么不是在第一步结果基础上变化?)

第五节函数与载荷步

函数或常数的结束时间都是以载荷步的结束时间(每个载荷步的ending time)为标准的,注意载荷步加载方式与函数方式(阶跃或坡度)无关,只按函数的加载方式进行!