带散热片的轴对称管,练习 3 热分析,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-2,问题描述 一个长的带有叶片的钢管的稳态热分析ANSYS输入文件在附录C中January 30, 2001 Inventory #001442 W3-3,3. 热分析 带散热片的轴对称管,说明 一个带散热片的管，在给定的荷载条件下，分析温度和热量分布（请看下一页） 该模型是轴对称的仅分析散热片的一半，模型的底部为对称约束January 30, 2001 Inventory #001442 W3-4,3. 热分析 带散热片的轴对称管,载荷及材料特性,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-5,3. 热分析 带散热片的轴对称管,按教师指定的工作目录，用“pipe-th”作为作业名，进入ANSYS 2. 设定 GUI选择为热分析: Main Menu Preferences … 选择 “Thermal”, 然后按 [OK] 3. 读入文件“pipe-th.inp”，创建 2-D轴对称模型，上确定网格划分份数: Utility Menu File Read Input from … 选择“pipe-th.inp”,然后按 [OK] 或用命令: /INPUT,pipe-th,inp,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-6,3. 热分析 带散热片的轴对称管,4. 定义第一种单元类型为PLANE55 ，设置 keyopt(3)=axisymmetric: Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete … 按[Add .] 拾取 “Thermal Solid” 和 “Quad 4node 55”, 然后按 [OK] 选择[Options .] 设置 K3 = Axisymmetric,然后按[OK] 按[Close] 或用命令: ET,1,PLANE55, , , 1,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-7,5. 从材料库中读取材料特性，选择 304无应变钢: Main Menu Preprocessor Material Props Material Library Import Library … 选择 “BIN”, 然后按 [OK] 选择“Stl_AISI-304.BIN_MPL”,然后按[OK] 观察 ansuitmp 窗口 关闭 ansuitmp 窗口,3. 热分析 带散热片的轴对称管,向教师询问材料库路径,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-8,3. 热分析 带散热片的轴对称管,用2－D四边形单元，并用映射网格划分单元： Main Menu Preprocessor MeshTool … 在整体网格控制拾取 [Set] 设置SIZE = 0.25/2, 然后按 [OK] 选择 “Mapped”,然后按[Mesh] 拾取[Pick All] 按[Close] 或用命令: MSHAPE,0,2D MSHKEY,1 ESIZE,0.25/2 AMESH,ALL,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-9,3. 热分析 带散热片的轴对称管,7. 在实体模型的线上施加对流荷载 Main Menu Solution -Loads- Apply -Thermal- Convection On Lines + 拾取外边四条线 (10, 2, 7, 和 6),然后按 [OK] 设置VALI = 0.69e-4， VAL2I = 70,然后按[Apply] 拾取内部两条线 (9 和 13),然后按[OK] 设置 VALI = 0.28e-3， VAL2I = 450,然后按[OK] Utility Menu Plot Multi-Plots 或用命令: /SOLU SFL,2,CONV,0.69e-4, ,70 SFL,6,CONV,0.69e-4, ,70 SFL,7,CONV,0.69e-4, ,70 SFL,10,CONV,0.69e-4, ,70 SFL,9,CONV,0.28e-3, ,450 SFL,13,CONV,0.28e-3, ,450 GPLOT,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-10,3. 热分析 带散热片的轴对称管,8. 保存数据库并开始求解： 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 “/STATUS Command” 窗口然后关闭它 按[OK] 按[Close] -求解完成后关闭黄色信息框 或用命令: SAVE /SOLU SOLVE 9. 进入通用后处理器并观察结果： Main Menu General Postproc 或用命令: /POST1,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-11,3. 热分析 带散热片的轴对称管,9a. 画出温度: Main Menu General Postproc Plot Results -Contour Plot- Nodal Solu . 选取 “DOF solution” 和 “Temperature TEMP”, 然后按 [OK] 或用命令: /POST1 PLNSOL,TEMP,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-12,3. 热分析 带散热片的轴对称管,9b. 画出热流量： Main Menu General Postproc Plot Results -Contour Plot- Nodal Solu . 选取 “Flux & gradient” 和“Thermal flux TFSUM”, 然后按 [OK] 或用命令: PLNSOL,TF,SUM,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-13,3. 热分析 带散热片的轴对称管,9c. 画出热梯度： Main M1enu General Postproc Plot Results -Contour Plot- Nodal Solu . 选取“Flux & gradient” 和 “Thermal grad TGSUM”, 然后按 [OK] 或用命令: PLNSOL,TG,SUM,January 30, 2001 Inventory #001442 W3-14,3. 热分析 带散热片的轴对称管,10. 存储并退出ANSYS： 在工具条上选择 “QUIT” (或选择: Utility Menu File Exit.) 选择 “Save Everything” 按[OK] 或用命令: FINISH /EXIT,ALL,。