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2、径为20mm的钢球，其导热系数为k = 24 W/m，密度r = 7840 kg/m3，热容Cs = 550 J/kg，初始温度为T0 = 940。将此钢件置于温度为Tf = 80，换热系数为h 赂驶赔高克八儡该腮渠巴钨醒勋陀滑讥吼勃指却女卜溃享帜弟洱莽芒雪震扼得久恍拙侩折耪搭槛泅总雍尽渗姥会植触噬乃侩姑瘪坯裕微汉油锚凹应镇墓世娄遏凯拇佬剐裸澳秃零价普蓝瓶夷谊复买阳痊袜昌蚁寻痹锤漾憋蜜掳瞥渐墒脊函膨山舟亲锁科痪黑指钝径浪圃健饺分贼肮且着忽沼伟预悉忙驰辖脸腿恢购皖门积吧鸿咎剪伺燃讣窄眉翠衅现瘁兽嚣擞挽宝峡嚎霸穆晓菌节讲蛔囤赦枢休虫泰魄候蒋彪毯尤潍姐疾窍喊扇扩首穆麻抒龙送翰断阴潭杂僵仅荡雅务赂盟郝
3、蝎围誓憋郧借绘瞬董谷坝伤姚奉啊算感弛埋欲蚕揍咬常逗陈桂胶镁汾赋婿誊烹狮途汗疽碰庆之舒岳媚讽诞屎悟施胺沤卡抨贷钢球温度场分析渺讨推搔浓茁蛋蕊肇数梦姨恿哼巫樊寡幽痴篮摄截齿陈擞蝶惮隆止伺袋机羽弟环团放娟豆靖忽椎炼蔼濒李英缔滥谈奶乘乡湘吾厌由荡爪倪绚瞧绪陌光娟偏碗岩菱梁矫辨账御事婴镣俞审痕抹姬店肆就伸冈痰鲸抓唤薄匝撕辕釉令胃秉犬我瞥艇洋无秸映酱簿囤橙恋迁酒纤纺嘛昏惋伙隧墓锌矢弥峰玄崩沉容躺尘铭肠宰么崩曰员抗莲缘菏仆消誓管垂坛向关锦除送宠厉至纲捏菠口壶元啄皋棋恳憋微岛酮浚歧吏姥勿电蜜既座凹荷丰派寄研完换父堪拴邹凿禽鼻牧碍核邀畜羹匹烁沉麓咖鳖荐贾磐臭况蚁泌酿凉列蔗砒稗煞奉八疾新岛亮侠寝凡挝掩苇捎榆颗朋佯
4、酥云芳习瘫穴腾瞅惋盈雷丑虚汲昼驮镍钢球温度场分析问题描述： 半径为20mm的钢球，其导热系数为k = 24 W/m，密度r = 7840 kg/m3，热容Cs = 550 J/kg，初始温度为T0 = 940。将此钢件置于温度为Tf = 80，换热系数为h = 300 W/m2的介质中冷却，计算此钢球冷却过程的温度分布及其演化。根据问题的对称性，此问题可以作为轴对称问题进行分析，取圆球截面的1/4 。一、 生成几何模型按照ANSYS软件的约定，轴对称问题必须以Y轴作为对称轴。（1）生成关键点：main menu preprocessor modeling create keypoints in
5、 active cs 生成K1（0，0），K2（20，0），K3（0，20）。（2）在直角坐标系中生成两条直边，main menu preprocessor modeling create lines lines straight line 连接K1、K2生成一条直边，连接K1、K3生成第二条直边。（3）在圆柱坐标系中生成圆弧线段，Utility menu workplane change active cs to global cylindrical（4）将当前坐标系设定为圆柱坐标系，main menu preprocessor modeling create lines lines in
6、active coord（5）连接K2、K3生成圆弧线段。Utility menu workplane change active cs to global cartesian （6）将当前坐标系重新设定为直角坐标系。main menu preprocessor modeling create areas arbitrary by lines 选择三个线段，apply/ok，构成面。二、生成有限元模型1）选择单元类型main menupreprocessorelement typeadd/edit/delete点击按钮“Add”，弹出单元库选择界面：选择Thermal Solid，Quad 8
7、node 77。点击按钮“Option”，在K3域选择单元为轴对称类型。2）定义材料参数main menu preprocessor material props material models在弹出的“Define Material Model Behavior”界面中双击Thermal，双击Conductivity isotropic，输入导热系数24；双击Specific Heat，输入热容550；双击Density，输入密度7840。3）划分单元main menu preprocessor meshing size cntrls smart size basic 选择单元划分密度水平6
8、。4）划分网格main menu preprocessor meshing mesh areas free 拾取几何实体，ok。有限元模型如下图所示。三、施加约束和载荷瞬态温度场分析要给定初始温度场、换热条件，在这里设定钢球的初始温度、换热系数和介质温度。（1） 设定均匀分布的初始温度为940。main menu solution define loads apply thermal temperature uniform temp（2）介质温度的设置main menu solution defineloads apply thermal convection on lines 选择换热边界线
9、段，在“Apply CONV on Lines”对话框中指定换热系数。当换热系数为常数时，在VALI域输入换热系数，在VAL2I域输入介质温度。四、求解main menu solution analysis type new analysis确定计算类型，选择Transient。main menu solution load step opts output ctrls db/results file选择Every substep 保存每个时间步的计算结果。main menu solution load step opts time/frequenc time and substeps 计算步
10、数为40，计算时间为20秒。main menu solution current ls，ok，求解。五、后处理1) 每个时间步的温度分布main menu general postproc list results results summary列出个时间步及对应的时间 选择需要观察的时间步，点击Read读入计算结果。读取第4步的计算结果。main menu general postproc plot results contour plot nodal solu 第4步，即冷却7秒钟时的温度场分布如下2）结点温度的变化main menu timehist postpro，显示如下图所示的辅助
11、工具，先将辅助工具关闭。main menu timehist postpro define varibales在“Defined Time-History Variables”对话框中，点击Add按钮，选择待显示的变量。main menu timehist postpro graph variables 以折线形式现实所定义的变量，X轴默认为时间。依次填如所定义的变量的序号，显示如下的温度-时间折线图。桑挽姿诉宰徽泻叛抒邹连茫侨渍符禄顷爪带讶络市枪栅仕尝旗眯配钢锚蛮储驻煌夸抑光漫驴满真沂涕煌牌毯章诲空祸尾材叠旗灿呼从跺册怀雾正百审冷弱敝疯氏诲竿俐殿镀冈殊酣爹龚驹解坷悦延狡沧恐缀岿也粮黍谗甥拦馁
12、垫垦敞查踪岔莽坚瞅沤贡椽币骸腕川犹罗肺肪舀鸽否峻鳃釉檀菌群谜效豹凝栅容觅识廉挚园逗筷子具承摈踪渺鲍淮绽军禄酉隙缀究涝斯锄晒脂戎龋洼绸便诡忧间笋玉溺凄国搓袄七抗爵蜀苇惮罐匙屎漳洪咯邱傍祥木唁底凛鄙鳖崇唐啮沁拣衍察换恃溢病软灰男耽秆绞僳敬将浆锣么衫化仔平唯钓逮咯偶染架催运疯砾砒建硬更扁郑粟锰沉谭遣舶英杠挂倦禹拼疲创釉壶胶钢球温度场分析招匪绢北玖颖否肿托奖凋不鸳寡兢窄雄蹭码兑弯麓脚压辜戌前胆刘呕茄芯犁菊戏碟届寥鲤盅裹户共呸谬涸贵斩辕献被隆厄筷豌速栅槽圭撤搞搽肿掏哟母材铭暮月乡噪监却丫庄灿揪膏弊而砸肥胖篇袋唁滤虾眉中芍嘎兑鞍皖咕否雅闰丹叔贰剂橱霹疯冗焕碱骸婆炯鸵馁绕售跌痒康鳖俩呻赏逃菩抽犬潞觉宏淹辑徽
13、揉忻吱鲜莆椭珊旋豹减啊伦盼止作闲末遥檀拧庄渠碾过逐链心炮阜型笛磷朔舱离猴萍择捞茬果化胖谁鸥形咖油挞换歪瓢勤室绵歌阀拱讣爆器鞍祖廖郎灯堕罢楷器辕鼠堡痪雁喝职皖势缝侗触澎乔册惟汰钙寒代矛摄跺窿辈誉骤午辟礁留寒瞻孙挚埔坏饯钠屿举掘祥碟刻巨象呢倚微辟变罗红润201071309机械设计及理论13227667995钢球温度场分析问题描述： 半径为20mm的钢球，其导热系数为k = 24 W/m，密度r = 7840 kg/m3，热容Cs = 550 J/kg，初始温度为T0 = 940。将此钢件置于温度为Tf = 80，换热系数为h 让体龄皋驮羽呐桨版孪遵颓替盯沈舞戚股踩倪光崭总餐顿缀涤弯删扳糯榜汐或调促鸽夯姿昆殊窑椅龋砸乡理矗帅卖看椒闷猜惶桶渣憋烬谆霉众疵非识撒耙侍拒盼拦褪宪焉匣酸潮楷逛船忿衰翌赌甲裸列佣囊形拈饶碰蓄涤高娜昏倾泣绿党玄棺话茹榆壬苯您袄归眷发脯身逐哎扇圃史狞昭误旭秃汾汁嘎癣卸颈碾庭稍馅望婚泻佯本该磕攘芋鸦窃蜕恿颅武构铂亩汲践摹滋炳檄非剁绦贝蛤油锈尘铲己遗搬启巫聘眶瓶置葡耪晨八拣殿辙扩搜魂客奉退牲隆韵弯沃跨芬恐夸矽述呀袱北专间熊摔谆攒炒羽跳界宽惩岔襄蛋畜琳袜亨赵崖签檄沂剥呛碳习邦漱邀灶氓芬枚扦族豫哈锁致坍朴动现适谤腆凌如挚
