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1、表面效应单元在 ANSYS 热分析中的应用2013-09-10 19:57:21|分类:ANSYS 实例 - GUI|标签:ansys热分析表面效应单元应用示例|字号订阅使用表面效应单元 ,同时定义表面热流和对流载荷:1 概述: 在热分析的情况,有时会要求在同一个表面上同时施加两种表面载荷,如热流 + 对流载荷。 如果按照常规的办法,分别在该表面上施加热流和对流载荷,在施加后一个表面载荷时,ANSYS 会发布一个警告信息,提示:在同一个表面上,后面施加的表面载荷会覆盖前面施加的表面载荷。就是说,按照常规的施加载荷的方法,在同一个表面上只能施加一种表面载荷。如果有两种表面载荷,则需要考虑另外的办
2、法。 使用表面效应单元就是解决这一问题的办法。下面通过一个例子进行说明。2 示例 相应模型是一个 ? 圆柱,内径 10,外径 20,高度 20,建模操作如下: 定义单元类型:需要定义两种单元类型,第一种 - 实体单元 solid90: 定义第二种单元类型 表面效应单元 surf152: 定义表面效应单元的关键选项: 主要定义在表面效应单元上可以施加那种表面载荷,这里选择只施加热流载荷 (因此,对流载荷应该直接施加到表面或实体单元上)。 定义实常数:根据需要定义相应的实常数,以下数据只是示例,不能实际使用。 定义材料属性:选择需要定义的属性,然后输入相应的属性值,以下数据只是示例,不能实际使用。
3、 对实体划分网格,首先设置单元属性: 设置网格各线段划分单元数,统一设置为 8: 各线段划分网格的示意图: 采用 MAP 方式划分体网格: 创建表面效应单元: 为了在内表面上生成表面效应单元,先选择内表面: 绘制 Areas: 选择属于该面的所有节点: 绘制节点: 设置新的单元属性: 创建表面效应单元: 生成的表面效应单元: 如果看不到表面效应单元,可以自己选择和显示表面效应单元: 下面将利用表面效应单元来施加不同的表面载荷。设置求解类型,需要根据具体情况进行设置,这里设置为瞬态分析: 下面施加表面载荷,首先执行操作: 选择所有实体,然后绘制面: select - Everything; Pl
4、ot - Areas: 然后选择内表面,准备施加对流载荷: 输入对流参数,然后 OK: 如果继续在内表面上再施加热流载荷,操作过程同上。先选择内表面: 再输入热流率值,然后点击 OK: 点击 OK 后,出现一个警告信息: 意思是:在该表面上已经施加过对流载荷,新施加的热流率载荷将覆盖对流载荷。就是说,在同一个表面上,不能同时施加两种表面载荷。 为了在内表面上施加另一种表面载荷,需要使用表面效应单元。为此,先选择内表面上的所有表面效应单元。由于只有内表面上存在表面效应单元,可以通过属性来选择所有表面效应单元,如图所示: 然后对这些单元施加热流率载荷: 重新对内表面施加对流载荷,然后列表各种载荷。 先列表 area 载荷 仅 Area 4 (内表面) 有对流载荷: 再列表单元载荷: 可以看到,单元 513576 有热流率载荷,这些单元正是内表面上的表面效应单元。 重新对内表面施加对流载荷,然后列表各种载荷。 先列表 area 载荷 仅 Area 4 (内表面) 有对流载荷: 再列表单元载荷: 可以看到,单元 513576 有热流率载荷,这些单元正是内表面上的表面效应单元。 先列表 area 载荷 仅 Area 4 (内表面) 有对流载荷: 再列表单元载荷: 可以看到,单元 513576 有热流率载荷,这些单元正是内表面上的表面效应单元。