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1、我展建久上算有限元与热分析数值仿真大作业课 程：有限元与热分析数值仿真授课老师：钱作勤（老师）学院：能动学院班级：动力工程152班姓名：董理学号：10497316023242017年1月13日目录基于ANSYS对法兰的瞬态/稳态传热过程错误！未定义书签。一、问题描述3二、问题分析3三、求解步骤4第一步：模型绘图定型4第二步：定义材料的属性错误!未定义书签。第三步：建立几何模型5第四步：参数设置6第五步：网格划分 错误!未定义书签。第六步：导热参数设置 错误!未定义书签。四、结果显示 错误!未定义书签。基于ANSYS的法兰的热分析一、问题描述（稳态）法兰（Flange）,又叫法兰凸缘盘或突缘。法
2、兰轴与轴之间相互连接的零件，用于管端 之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法 兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连，法兰间用衬垫密封。水泵和阀门，在和管道连接时，这些 器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺 栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为法兰二如通风管道的连接，这一类零件可以称为 法兰类零件”。法兰是使一种常见产品，为保证法兰的散热性能达到设计要求，从而避免产品因过热造 成损坏，需对其进行热分析，计算在实际工况下的温度分布，校核其散热性能。在Ansys的Workbench环境下使用Geometry模块和Stead
3、y-Thermal 模块法兰的基础部分参数为大直径D为92mm，小直径R为15mm，高为30mm，厚度为30mm。二、问题分析该问题属于稳态热传导问题。根据问题的轴对称性（几何结构轴对称、载荷 轴对称及边界条件轴对称），可以选择过圆柱体纵剖面的一半建立平面有限元模 型，并选择相应的平面热分析单元进行求解；也可选择四分之一个圆柱体建立体 有限元模型并选择相应的体单元进行求解。下面进行求解。三、求解步骤ANSYS控制面板GUI操作步骤如下:第一步：模型绘图定型在 CATIA 绘图软件中绘出法兰的成品图第二步：定义材料的属性(1)在Main Menu中选择Material Mode,单击对话框右侧的
4、Thermal Conducivity输入15.1，以同样的方式输入温度为21。第三步：建立几何模型(1)选择Analysis Systems Steady-State Thermal命令，逐个向下点击生成模型图如图所示心F W |响I (S NfCr 御 m：4HV Lrritrt-3I Pirt,! BmIjiMinic?jutaf*-PB4%nirniip.UkakhdJ*WtS 汕口vtiFws* fcjHscr lfc4EIYnPraats Lrs EodhiN=H3N1IMaiVUI9第四步：参数确定材料的导热系数为400w/ (m k),表面对流换热系数为5w/ (m2 k)。W
5、e第五步：网格划分采用sweep网格划分，如图:T T t- 6 IE S 由，方 寺:欧：安安国孔鼠弟 营一“J_kg*nfcr 曲饷冷早 X* /早， X* t*| him林5占!7度阊如$I Re EL 啪e Mh TeK Hdp 11 部 f ir * Awih B眼岫由 3廿叫,Pliiti AnriiMnsiUm cwkkI 5h CiJndKP 仲foriHNiTcr CiiIh*Mwai Eatc-rihdlg听陌g*TWlhhaimitaarCdrjvZnrWliflpFR Bj|i* LWi|ll,h inMVwn-日f m.gz.rPimi n (di H*fl Fw r
6、AiKiqkHe- MinasfiMvire: n tog.M V A) Dahlia gh CMdut .：第六步：导热参数设置ScopeScoping MethodGeometry SelectionGeometryAll BitdieiTnitimnTypeTemperatureByTimeDisplay-! meLatCalculate Time History*5IdentifierResultsMinimum35.46B CMaximumM.翟-DefinitionTypeTotal Heat FluxByTirreDisplay Time国Calculate Time Histo
7、iyVesIdentifier-Intepaiion Point ResultsDisplay OptionAveraged-ResultsMinimum的,5州加;Maximum3519.? W/沛Temperature5peScoping MethodGeomet iy SelectionGeometry30 FacesDefiniitiDiniTypeConvedio-nFilm CoefficientStagnant Air - Simplified CaseCoefficient TypeAvera geFilmTem peratu reAmbient Temiperature2S.
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9、热过程结果显示:国5lEfdr-SlilE- Mtihir!esFH Edi bin Urin Tsata H*i J 孑 Aw JI 哒 园区:T时干匀，国妨 . 祐.弓畚敝做哦.E 4查零*营I亡I*P:ibcw Virtivi grrrirav 日予 Suring l-|ThKkvn ArnalilcBiEr&Can 再札籍虾珂 财 Minh * *|LmdliBiu KECD-drriHi 恿MOiAf-rEipubikiI tmparini ICctiKwri号 Hk * Ccndicnb *13 0知1 占 i EIedf-IiIc mF.L MEEarndTAa Edi Udu
10、Tsata H* & 彳 Aww 3 苗居jfl - 上暗，岑切也I宣胸计$寺颗或鸯匹I供口宗.，档P Sho# Vink*L WndrHrns II Ed9 Cdaihg t # 亍 yf/f，/亍 戚=p| l4|TticiLn ArmijiijaiaLrdriTMpHHJi A 4Wfl.# ViniuL Wrana II Edgfl Cdaihgt -|t| H|Thciiri ArnjuiijaiaRcwjI kumw * !-r g T -r-Outf-vGKrntmSraj%esm& SlH- Sbls Thcrmil TenpfriN Tf3K T-FHrwilE Unfc:I
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