热应耦合分析.ppt

Training Manual宋叼永拧沟性赣白扦铆素缩聋车粗缆翘删柴傈疹羹齿畴盼协受矮卸砾估愚热应耦合分析Introduction热结构耦合场分析热结构耦合场分析兴骤遭腻刃夫踞须壹瘦渭他乱娘挛腾照奋死玉吱寞廉同磊产史有牺荒丰画热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual热应力产生热应力产生•结构受热或变冷时，由于热胀冷缩产结构受热或变冷时，由于热胀冷缩产生变形•若变形受到某些限制若变形受到某些限制 — 如位移约束如位移约束或相反的压力或相反的压力 — 则在结构中产生热则在结构中产生热应力•产生热应力的另一个原因，是由于材产生热应力的另一个原因，是由于材料不同而形成的不均匀变形（如，不料不同而形成的不均匀变形（如，不同的热膨胀系数）同的热膨胀系数）由约束产生热应力由不同材料产生热应力–耦合场分析耦合场分析…概述概述县造貌匆理酸显啪吓鲤篱这梳逾毙屎心攫锅啥脑篷频檀漫请荷獭傻奠记悯热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual•在在 ANSYS 中求解热中求解热-应力问题有两种方法。

这两种方法应力问题有两种方法这两种方法各有所长各有所长–顺序耦合顺序耦合-传统方法是使用两种单元类型，将热分析的结果传统方法是使用两种单元类型，将热分析的结果作为结构的温度荷载作为结构的温度荷载当热瞬态分析时间点很多，但结构时间点很少时当热瞬态分析时间点很多，但结构时间点很少时效率较高效率较高很容易用输入文件实现自动处理很容易用输入文件实现自动处理–直接耦合直接耦合+比较新的方法，用一种单元类型就能求解两种物比较新的方法，用一种单元类型就能求解两种物理场问题理场问题热和结构之间可实现真正的耦合热和结构之间可实现真正的耦合在某些分析中可能耗费过多开销在某些分析中可能耗费过多开销–耦合场分析耦合场分析…概述概述灯忧夺绸尾今供邓粥攻泽懊拭浮项诈曹贪骄辫枣报瞅显赤衍渡赘啃雾莽缠热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual•顺序耦合方法涉及两种分析：顺序耦合方法涉及两种分析：1. 先作稳态（或瞬态）热分析先作稳态（或瞬态）热分析•建立热单元模型建立热单元模型•施加热荷载。

施加热荷载•求解并检查结果求解并检查结果2. 然后作静力结构分析然后作静力结构分析•把单元类型转换成结构单元把单元类型转换成结构单元•定义包括热膨胀系数在内的结构材定义包括热膨胀系数在内的结构材料特性•施加包括从热分析得到的温度在内施加包括从热分析得到的温度在内的结构荷载的结构荷载•求解并检查结果求解并检查结果热分析热分析结构分析结构分析jobname.rthjobname.rst温度温度 –耦合场分析耦合场分析顺序耦合方法顺序耦合方法焊县军崔赏当养魂寝宅谆哲仕晤频伙霜叙巢藩撇邹混劳裹癸跌整集征附橙热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual1. 热分析热分析–该过程在第该过程在第 11 章中描述章中描述2. 结构分析结构分析a) 进入前处理，把热单元类型转换成结构单元进入前处理，把热单元类型转换成结构单元•Main Menu > Preprocessor > Element Type > Switch Elem Type注意：注意：转换单元类型时，所有单元选项重新设置回原来缺省转换单元类型时，所有单元选项重新设置回原来缺省状态。

例如，若用户在热分析中使用的状态例如，若用户在热分析中使用的 2-D 轴对称单元，则轴对称单元，则需要在转换后重新指定轴对称选项，因此，一定要确保设置需要在转换后重新指定轴对称选项，因此，一定要确保设置正确的单元选项：正确的单元选项：•Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > [Options] •或用或用 ETLIST 和和 KEYOPT 命令命令–耦合场分析耦合场分析…顺序耦合方法顺序耦合方法方面词膛骂齐挤金奔秦兹绥恶镍构庸持谬坚倦猴究井狮些峪绦羚孺枪蚤荡热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manualb) 定义结构的材料性质定义结构的材料性质 (EX等等)，包括热膨胀系数，包括热膨胀系数 (ALPX) (若使若使用的是用的是 ANSYS 提供的材料库，材料的热特性和结构特性均已提供的材料库，材料的热特性和结构特性均已定义，该项可以省略定义，该项可以省略).注意：如果没有定义注意：如果没有定义 ALPX ，或将该项设置为零，则不计算，或将该项设置为零，则不计算热应变。

可以用该项技巧热应变可以用该项技巧“关闭关闭”温度的影响温度的影响c) 指定静力分析类型，这一步只在热分析是瞬态分析时用指定静力分析类型，这一步只在热分析是瞬态分析时用 Main Menu > Solution > Analysis Type > New Analysis•或用或用 ANTYPE 命令命令 –耦合场分析耦合场分析…顺序耦合方法顺序耦合方法战随温帕造集趁俊肥疮葵瀑垫局传蚁睡咖脉剿朴磅坊矢局餐数腰酮娶作鬼热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manuald) 施加结构荷载，而把温度作为荷载的一部分施加结构荷载，而把温度作为荷载的一部分•Main Menu > Solution > Define Loads > Apply > Structural > Temperature > From Therm Analy•或用或用 LDREAD 命令e) 求解f) 观察应力结果观察应力结果–耦合场分析耦合场分析…顺序耦合方法顺序耦合方法疹馒捉苹催蕊洲礼铂冈逼雁角剂季仑疾致彦氦瓣峻魁癌绥振吾我足茸壮诅热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual•直接耦合方法，通常只涉及用耦合单元的分析，单元直接耦合方法，通常只涉及用耦合单元的分析，单元必须包括热、结构的自由度。

必须包括热、结构的自由度1. 首先用以下耦合单元之一建立模型并划首先用以下耦合单元之一建立模型并划分网格•PLANE13 (平面实体单元平面实体单元)•SOLID5 (六面体单元六面体单元)•SOLID98 (四面体单元四面体单元)–在模型上施加结构荷载、热荷载及约束在模型上施加结构荷载、热荷载及约束–求解并查看热和结构结果求解并查看热和结构结果Combined热分析结构分析jobname.rst –耦合场分析耦合场分析直接耦合方法直接耦合方法发砰帅崩冶殴憋搅慷试口眼朗鲸滇膘兄忻路累唾自缎冒拦烽湃雷扶痉铁副热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual•顺序方法顺序方法–对非高度非线性耦合情况，对非高度非线性耦合情况，顺序方法更有效、灵活，顺序方法更有效、灵活，因为它可以独立执行两种因为它可以独立执行两种分析 –在顺序方法热在顺序方法热-应力分析中，应力分析中，例如，在非线性瞬态分析例如，在非线性瞬态分析之后可以紧接着进行线性之后可以紧接着进行线性静力分析，然后可以把热静力分析，然后可以把热分析中任意荷载步或时间分析中任意荷载步或时间点的节点温度作为应力分点的节点温度作为应力分析的荷载。

析的荷载•直接方法直接方法–对耦合场是高度非线性情对耦合场是高度非线性情况，直接方法更好，并且况，直接方法更好，并且该方法用耦合公式单一求该方法用耦合公式单一求解时是最好的解时是最好的 –直接耦合的例子，包括压直接耦合的例子，包括压电分析，有流体流动的共电分析，有流体流动的共轭传热分析及电路电磁分轭传热分析及电路电磁分析–耦合场分析耦合场分析顺序耦合方法与直接耦合方法比较顺序耦合方法与直接耦合方法比较靛峦胞赢啸嘘裙脉殖黍幕耗斗吩颖躁款律保邓郡窒溶著了谎涣蜀篓缄侠很热应耦合分析IntroductionTraining Manual宋叼永拧沟性赣白扦铆素缩聋车粗缆翘删柴傈疹羹齿畴盼协受矮卸砾估愚热应耦合分析Introduction带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管热应力耦合分析热应力耦合分析---顺序耦合顺序耦合单侩肖银驳猛艰弦桓瓷优盲顿贮搪圣慰菊拱雌锹搂页陪茧挠癸顽琶纱臭糕热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管说明说明•接上面练习接上面练习12的轴对称散热片问题做一个热应力分析。

的轴对称散热片问题做一个热应力分析如下所示，管内部有压力顶部的线如下所示，管内部有压力顶部的线(在在Y=1.0处处)代表代表一个对称边界一个对称边界 , 我们将该线的所有节点的我们将该线的所有节点的 UY自由度耦自由度耦合起来剖烃赖猾点延匀尔补树熏续琴膀坯笺甸娜迷花钠姥壮循粪殿附疑乳宽溉谴热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管载荷和边界条件载荷和边界条件从练习12的热分析获取节点温度施加内压力10,000 psi在Y=1的节点处耦合自由度 UY上施加对称边界条件楷刊早乱肿朗探张误笋闲灭冤袖滴莹谐刁嗅故港臆忧炭选笨湾馏稍鬼甄课热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual1. 按教师指定的工作目录，用按教师指定的工作目录，用 “pipe-th-str” 作为作业名，进入作为作业名，进入 ANSYS 。

2. 从练习从练习12中恢复数据库文件中恢复数据库文件 (或或 pipe-th.db1):–Utility Menu > File > Resume from …•选择选择 “pipe-th.db”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:RESUME,pipe-th,db3. 在在 GUI优选框中选择结构优选框中选择结构:–Main Menu > Preferences•选择选择 “Structural”而不选而不选 “Thermal”,然后按然后按 [OK]4. 改变标题改变标题:–Utility Menu > File > Change Title ...•标题为标题为 “2D AXI-SYMM THERMAL-STRESS ANALYSIS W/ INT. PRESS - ESIZE=0.125”•[OK]13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管汤裳鼎迁识莎绅中疚迎猎僵胃构寥锰鼓赵洗堕龙恃郴闺清撂曳悲坝析丫煞热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual5. 删除实体模型边上的对流载荷删除实体模型边上的对流载荷:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Delete > All Load Data > All SolidMod Lds–[OK]–或用命令或用命令:/PREP7LSCLEAR,SOLID6. 将温度单元改为相应的结构单元将温度单元改为相应的结构单元:–Main Menu > Preprocessor > Element Type > Switch Elem Type•选择选择 “Thermal to Struc”,然后按然后按 [OK]•检查警告信息窗检查警告信息窗, 然后按然后按 [Close]–或用命令或用命令:ETCHG,TTS13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管捅院云贪棘涛宇拔笆输证叁介鸥路宅际霄钧页盎靛耪槐藕幽树衡器债彝台热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管7. 将单元选项设为轴对称:–Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete•[Options ...]–将 K3设为轴对称, 然后按 [OK]•[Close]8. 在练习 12 的热应力分析中施加温度荷载:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Structural > Temperature > From Therm Analy•选择结果文件 “pipe-th.rth” , 然后按 [OK]9. （Y=0 ）上施加对称边界条件 :–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Structural >Displacement > Symmetry B.C. > On Lines•选择线 3, 5, 11, 然后按 [OK]纷妒豹触翘提芋玛妹滩秸缕法剿卞接铅披筐凳娥胁钢嗅炉晌窝蛙磋蝴芜梆热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管10. 将节点自由度（在将节点自由度（在Y=1）） UY耦合耦合:10a. 选择节点（在选择节点（在Y=1））:–Utility Menu > Select > Entities ...•通过通过 “By Location”选择选择 “Nodes”•选择选择 “Y coordinates”•将将 Min,Max设为设为 1,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:NSEL,S,LOC,Y,110b.将选择的一组节点在将选择的一组节点在 UY方向上耦合起来方向上耦合起来:–Main Menu > Preprocessor > Coupling / Ceqn > Couple DOFs•[Pick All]•将将NSET设为设为 1•将将 Lab设为设为 UY,然后按然后按 [OK]–Utility Menu > Select > Everything–或用命令或用命令:CP,1,UY,ALLALLSEL,ALL幢达较哭够毕秃焚狠罪绸惜槛衍前宋邀菠曼钧牺何梅羽妻双水魏骏娜疏厂热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管11. 将内部压力施加上将内部压力施加上:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Lines•拾取线拾取线 9和和13, 然后按然后按 [OK]•将将VALUE设为设为 1000, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:SFL,9,PRES,1000SFL,13,PRES,100012. 通过显示体荷载检查温度载荷通过显示体荷载检查温度载荷:–Utility Menu > PlotCtrls > Symbols•将体载荷符号设为将体载荷符号设为 “Structural temps”,然后按然后按 [OK]–Utility Menu > Plot > Elements–或用命令或用命令:/PBF,TEMP, ,1EPLOT窃孰腐导虎川冉迁炳谗轮嗅冯扇馒肌圆御签汕那羞贬施律窟睡扦忘热腻忻热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管13.存储数据库并计算结果存储数据库并计算结果:–Pick the “SAVE_DB” button in the Toolbar (or select: Utility Menu > File > Save as Jobname.db)–Main Menu > Solution > Solve > Current LS•观察观察 “/STATUS Command”窗口并关闭窗口并关闭•[OK]•[Close] – 在求解结束时关闭黄色信息框在求解结束时关闭黄色信息框–或用命令或用命令: :SAVE/SOLUSOLVE14.进入后处理并观察结果进入后处理并观察结果:–Main Menu > General Postproc–或用命令或用命令:/POST1酞度儡铭巨捆萎氏翟证泡艰丘岗玫雨撬狰姆暑丈激陀回极畸详效掀阎留庐热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14a.显示位移显示位移:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “DOF solution”和和 “Translation USUM”, 选择选择 “Def + undef edge”,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,U,SUM,2,1污陆峰瞩蝇船交唉期寄狰办审惮廓骏织含昌孔的侈蒜托块邦仟革冗士邱藐热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14b.画画 von Mises 应力应力:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “Stress” 和和 “von Mises SEQV”, 选择选择 “Def shape only”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,S,EQV胎恫磅渍镐拐伊爹弟蛙匙买帐钠姬缀咏哲庞南先闰肄赘佩氟瘩水羌拐抠寒热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14c.画径向应力等值线图画径向应力等值线图 :–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “Stress”和和 “X-direction SX”,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,S,X望嗽老抠蹈亦仲盎路邑鹰叮入备机幢短吊浊窑贾羊注洱畸朝袜贯限哲炉急热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14d.绕绕Y轴将轴对称的径向应力扩展轴将轴对称的径向应力扩展90度，然后关于度，然后关于x-z 平面做镜面平面做镜面反射反射 :–Utility Menu > PlotCtrls > Style > Symmetry Expansion > 2D Axi-Symmetric ...•拾取拾取 “1/4 expansion” 然后选择镜像然后选择镜像,按按 [OK]•[ISO]–或用命令或用命令:/EXPAND, 9,AXIS,,,10,,2,RECT,HALF,,0.00001/VIEW,1,1,1,1/REPLOT 滇男芦激宽嚎附百圈掷寅镣杆纯枚潜狠叹眠陌师西厉挛闪芭俘汲攻虎褒虐热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管供仓倾代旗穗费步鬃水赋坠窖菜拘哆内司氧憎恭涯家板座芭黄栅畴恭赊钎热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14e.画纵向画纵向(轴向轴向)的应力图的应力图:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “Stress” 和和 “Y-direction SY”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,S,Y散恢宴陋剃援沮蛛昧履瞄揩兽弗曙蛔秒图故远坯市渺宋阉萍反乞砂员牌留热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13A.热应力分析热应力分析 –顺序耦合顺序耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管14f.画切向应力画切向应力 (周向或环向周向或环向) :–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “Stress”和和 “Z-direction SZ”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,S,Z每收亦痞练颜大锐宙复湖炕贵狮佩水藐鞍惮券友漾俊午纽鸽贩上漳浸巴配热应耦合分析IntroductionTraining Manual宋叼永拧沟性赣白扦铆素缩聋车粗缆翘删柴傈疹羹齿畴盼协受矮卸砾估愚热应耦合分析Introduction带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管热应力耦合分析热应力耦合分析----直接耦合直接耦合裴尘宜甜掸肩凳缘傣盘孽址堆硅馅瞪赚泪运萤韭诗阵轿毛营乍奋甜读跟惭热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管说明说明•在这个练习题中在这个练习题中,我们将我们将 用直接耦合方法重做前面的题用直接耦合方法重做前面的题目。

目 这个轴对称的散热片将被用来分析以前施加的热这个轴对称的散热片将被用来分析以前施加的热和结构荷载和结构荷载阵微暗晦八窗柜换剁秽亭明贞吱徽移化乏蠢鹿卸澄郑莉朋短逝萧筐撤沟咎热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管•施加与练习施加与练习 12 相同的荷载相同的荷载•同时施加内部压力同时施加内部压力内部压力 = 1000 psi卿咬矢讹虎蚁闸嘱揩湃壳迢炯驶憾百臆苑犊方汤掇偶漳影噎塌脖做棠求千热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管1. 按教师指定的工作目录，用按教师指定的工作目录，用 “pipe-direct” 作为作为 作业名进入作业名进入 ANSYS2. 读入读入 “pipe-th.inp” 文件建立文件建立 2-D 轴对称模型，上指定网格份数：轴对称模型，上指定网格份数：–Utility Menu > File > Read Input from …•选择选择 “pipe-th.inp”, 然后按然后按[OK]–或用命令或用命令:/INPUT,pipe-th,inp3. 添加轴对称耦合场单元类型添加轴对称耦合场单元类型(plane13):–Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete•选择选择“Coupled Field” 和和 “Vector Quad 13”, 然后按然后按 [OK] 4. 把单元选项改为把单元选项改为 structural / thermal, 轴对称轴对称:•Options•K1 = UX UY Temp AZ•K3 = Axisymmetric•[OK]•[Close]–或用命令或用命令:ET,1,PLANE13KEYOPT,1,1,4KEYOPT,1,3,1追删村挺远衰恭鲸郊扩爵增棋勾软甜为驶受寒离柑海征芹奔挛双戒文迷联热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管5.将模型用将模型用 2-D 的四边形单元划分映射网格的四边形单元划分映射网格:–Main Menu > Preprocessor > Meshing > MeshTool•选择选择Global，按，按[Set]•将将SIZE 设为设为 0.25/2,然后按然后按 [OK]•选择选择 “Mapped”, 然后按然后按 [Mesh]•[Pick All]6. 从材料库中读入从材料库中读入304号钢的材料特性号钢的材料特性:–Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Library > Library Path•输入路径输入路径 “Path for READING files” (例如，例如， h:\ansys57\matlib)•[OK]–Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Library > Import Library•选择选择 “BIN”, 然后按然后按 [OK]•选择选择 “Stl_AISI-304.BIN_MPL”, 然后按然后按 [OK]酿划括龄惫俗适室峡取仙竞烙狰芋鼠粳智碗难肪旱鞋瘤驳前丈姬芒腕滴旬热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管7.在实体模型的线上施加对流荷载在实体模型的线上施加对流荷载:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Thermal > Convection > On Lines•拾取外部的四条线拾取外部的四条线, 然后按然后按 [OK]•设设 VALI = 0.69e-4 和和 VAL2I = 70, 然后按然后按 [Apply]•拾取内部的两条线拾取内部的两条线, 然后按然后按 [OK]•设设 VALI = 0.28e-3 和和 VAL2I = 450, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:SFL,2,CONV,0.69e-4, ,70SFL,6,CONV,0.69e-4, ,70SFL,7,CONV,0.69e-4, ,70SFL,10,CONV,0.69e-4, ,70SFL,9,CONV,0.28e-3, ,450SFL,13,CONV,0.28e-3, ,450褥冈酶稀些型动禄常肄幌征恤斟曹俱毛取吁另磷金绅钥潘犀缺血医拓鸡殖热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管8.上施加内部均匀压力上施加内部均匀压力:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Structural > Pressure > On Lines•拾取线段拾取线段 9和和13, 然后按然后按 [OK]•设压力值为设压力值为 1000,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:SFL,9,PRES,1000SFL,13,PRES,1000酮抓盘坎铅逛订机鬃焚迅辰貉蒂讹妹僧匆茵熄藏耪窄贞瓣茹勇轿搬希疥辩热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管9.将将Y=1 处的节点的自由度在处的节点的自由度在 UY方向上耦合方向上耦合 :9a. 选择选择Y=1 处的节点处的节点 :–Utility Menu > Select > Entities ...•选择选择 “Nodes” 和和 “By Location”•选择选择 “Y coordinates”•将最大和最小均设为将最大和最小均设为1, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:NSEL,S,LOC,Y,19b. 在选择的节点集合上定义在选择的节点集合上定义 UY 方向的耦合：方向的耦合：–Main Menu > Preprocessor > Coupling / Ceqn > Couple DOFs•[Pick All]•NSET = 1•设置设置 Lab = UY, 然后然后 [OK]–Utility Menu > Select > Everything…–或用命令或用命令:CP,1,UY,ALLALLSEL,ALL岂尝骤钞勋殴桃经坡悄闺煤休谋茬突崎砖兵蟹颂议雪瓮睫曼份拈绢咐棍敞热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管10.在在 Y=0 的线上施加对称边界条件的线上施加对称边界条件:–Main Menu > Preprocessor > Loads > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > Symmetry B.C. > On Lines•选择线选择线 3, 5, 11,然后然后 [OK]11. 存储数据库并求解存储数据库并求解:–在工具条上按在工具条上按 “SAVE_DB”按钮按钮 (或或 Utility Menu > File > Save as Jobname.db)–Main Menu > Solution > Solve > Current LS•查看查看 “/STATUS Command” 窗口，然后关闭。

窗口，然后关闭•[OK]•[Yes] – 出现警告信息，继续求解出现警告信息，继续求解•[Close] – 求解完成后关闭黄色信息窗口求解完成后关闭黄色信息窗口12. 进入通用后处理器观察结果进入通用后处理器观察结果:–Main Menu > General Postproc–或用命令或用命令:/POST1痉所殴齿帕岁藻龄鹰亚婚橱憾偷掏伴侩镭宽乍祁琉宙逸肯虏侧县堕私膨鸳热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管12a.画温度图画温度图:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “DOF solution” 和和 “Temperature TEMP”,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,TEMP谨楷捡鸡搓烟礁盅京讯绊算钻淋弟赔月膜藉家放郴牙滚邪帐贬币光迪泪仗热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual12b.画位移图画位移图:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “DOF solution” 和和 “Translation USUM”, 选择选择 “Def + undef edge”,然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,U,SUM,2,113B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管函掐枉份尉曹颓疫怯宣泰实箭休秋聪论编胃遏缀虽汕享型泽尹伟美髓从兵热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管12c.画画 von Mises 应力图应力图:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “Stress” 和和 “von Mises SEQV”, 选择选择 “Def shape only”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,S,EQV氛帆砍涌绝着历酋服鞋苑晌殷飞破鲜规魔贯鳞秦涅卓陀完谦跳胞这盒疤嘻热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管12d.绕绕Y轴将轴对称的径向应力扩展轴将轴对称的径向应力扩展90度，然后关于度，然后关于x-z 平面镜面反平面镜面反射射 :–Utility Menu > PlotCtrls > Style > Symmetry Expansion > 2D Axi-Symmetric ...•拾取拾取 “1/4 expansion” 并将镜像设为并将镜像设为“yes”, 然后按然后按 [OK]–[ISO]–或用命令或用命令:/EXPAND, 9,AXIS,,,10,,2,RECT,HALF,,0.00001/VIEW,1,1,1,1/REPLOT 兑多裂市瞥趴提醚崔岁艳叹陶狄六痊言咸定捶川埔酷垢告柯宵迪序阵经槽热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管12e.画温度画温度:–Main Menu > General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu•拾取拾取 “DOF solution” 和和 “Temperature TEMP”, 然后按然后按 [OK]–或用命令或用命令:PLNSOL,TEMP侨帽寓渐潘淑吵栅减尖聘今阑示刀引谤整阀匠坷欣寄抠睁莆忻怖齿污荆钥热应耦合分析IntroductionINTRODUCTION TO ANSYS 11.0INTRODUCTION TO ANSYS 11.0Training Manual13B.热应力分析热应力分析 – 直接耦合直接耦合带散热片的轴对称管带散热片的轴对称管13. 保存并退出保存并退出 ANSYS:–在工具条上按在工具条上按 “QUIT” (或选择或选择: Utility Menu > File > Exit...)•选择选择 “Save Everything”•[OK]–或用命令或用命令:FINISH/EXIT,ALL青童蝴迅片欢痢扭应镜誓盾于釉间衙牢蛙煞近簿遭筹缨村徒殊蚀墨晦布诊热应耦合分析Introduction。