瞬态热温度场分析
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析是一种重要的热力学分析方法，它可以用来研究轴对称回转体的瞬态温度场。
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析的基本原理是，通过对轴对称回转体的瞬态温度场进行有限元分析，可以得到轴对称回转体的瞬态温度场边界元分析结果。
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析的基本步骤是：首先，建立轴对称回转体的有限元模型，并确定边界条件；其次，根据边界条件，建立轴对称回转体的瞬态温度场边界元分析模型；最后，根据边界元分析模型，计算轴对称回转体的瞬态温度场边界元分析结果。
轴对称回转体瞬态温度场边界元分析的优点是，可以准确地模拟轴对称回转体的瞬态温度场，并可以得到准确的结果。
此外，轴对称回转体瞬态温度场边界元分析还可以用于研究轴对称回转体的热传导特性，从而更好地控制轴对称回转体的温度场。
总之，轴对称回转体瞬态温度场边界元分析是一种重要的热力学分析方法，它可以用来研究轴对称回转体的瞬态温度场，并可以准确地模拟轴对称回转体的瞬态温度场，从而更好地控制轴对称回转体的温度场。
ANSYS稳态和瞬态分析步骤简述..
ANSYS稳态和瞬态热模拟基本步骤基于ANSYS 9。
0一、稳态分析从温度场是否是时间的函数即是否随时间变化上，热分析包括稳态和瞬态热分析。
其中，稳态指的是系统的温度场不随时间变化，系统的净热流率为0，即流入系统的热量加上系统自身产生的热量等于流出系统的热量：（3-1）=0+-q q q流入生成流出在稳态分析中，任一节点的温度不随时间变化.基本步骤:（为简单起见，按照软件的菜单逐级介绍）1、选择分析类型点击Preferences菜单,出现对话框1。
对话框1我们主要针对的是热分析的模拟，所以选择Thermal.这样做的目的是为了使后面的菜单中只有热分析相关的选项.2、定义单元类型GUI：Preprocessor>Element Type〉Add/Edit/Delete 出现对话框2对话框2点击Add，出现对话框3对话框3在ANSYS中能够用来热分析的单元大约有40种，根据所建立的模型选择合适的热分析单元。
对于三维模型，多选择SLOID87:六节点四面体单元。
3、选择温度单位默认一般都是国际单位制，温度为开尔文(K）.如要改为℃，如下操作GUI：Preprocessor>Material Props>Temperature Units选择需要的温度单位。
4、定义材料属性对于稳态分析,一般只需要定义导热系数，他可以是恒定的，也可以随温度变化。
GUI: Preprocessor〉Material Props> Material Models 出现对话框4对话框4一般热分析，材料的热导率都是各向同性的，热导率设定如对话框5.对话框5若要设定材料的热导率随温度变化,主要针对半导体材料。
则需要点击对话框5中的Add Temperature选项，设置不同温度点对应的热导率，当然温度点越多，模拟结果越准确.设置完毕后,可以点击Graph按钮,软件会生成热导率随温度变化的曲线。
对话框5中，Material菜单，New Model选项，添加多种材料的热参数。
瞬态传热分析实例
设定一个只有一个子步的，时间很小的载荷步（例如0.001） 命令：TIME GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type > Sol'n Controls > basic 4）写入载荷步文件 命令：LSWRITE GUI：Main Menu > Solution > Load Step Opts > Write LS File 或先求解： GUI：Main Menu > Solution > Solve > Current LS
POST1 后处理
读入结果数据
命令：SET
GUI：Main Menu > General Postproc > Read Results > By Time/Freq
进入POST1 后，可以读出某一时间点的结果。如果设定的时间点不在任何一个子步的时间点上，ANSYS 会进行线性插值。
此外还可以读出某一载荷步的结果：
3
在弹出对话框中，单击OK得到圆面。
4
命令：CYL4, 0.075, 0.025, 0.01
*
相减
根据ANSYS建模过程中面序号赋值原理，直接可以肯定圆面序号为2，矩形序号为1，因此采用直接键入命令建实体模型：
命令：asba,1,2
*
下面介绍网格尺寸的设定（SmartSize 方式）：
设定网格尺寸并划分网格
建立实体模型
根据本例所用模型，首先需要创建矩形，然后是圆，最后在矩形板中央减去（Substract）圆。下面介绍建立实体模型的操作：
创建矩形
命令：RECTNG,0,0.15,0,0.05,
*
创建圆面
瞬态温度场计算
瞬态温度场是指物质系统内各个点上随时间变化的温度分布。
它涉及到在空间和时间的特定点的温度值的集合。
在数学上，这种变化通常被描述为时间与空间位置的函数。
对于瞬态温度场的计算，首要步骤是进行有限元离散化。
有限元的离散化程度会直接影响计算精度和计算效率。
当网格加密到一定程度后，计算精度的提高就不再明显，对于应力应变变化平缓的区域，没有必要细分网格。
瞬态温度场的计算通常涉及三维非稳态（瞬态）导热的情况，其中导热过程随时间变化。
这种计算需要使用能够处理时间依赖性的热传导方程。
在瞬态温度场分析中，常用的数值方法包括有限差分法、有限元法和有限体积法等。
这些方法能够将复杂的物理问题转化为数学问题，从而方便求解。
具体计算的步骤和方法取决于所研究问题的具体条件和要求，例如边界条件、初始条件、材料的热物理性质等。
在实际计算中，通常需要使用数值计算软件如ANSYS、SolidWorks、COMSOL Multiphysics等来进行瞬态温度场的模拟和计算。
这些软件基于有限元分析方法，能够处理复杂的几何形状和边界条件，并能够模拟温度随时间的变化情况。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业工程师。
ansys瞬态热分析教程及实例
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QUST
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自动时间步长选项 命令：AUTOTS GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type
> Sol'n Controls 打开后求解过程中将自动调整时间步长。
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时间积分选项 命令：TIMINT GUI：Main Menu > Solution > Load Step
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5. 瞬态传热分析
均匀初始温度：如果整个模
型的初始温度为均匀且非0
2
，使用下列菜单指定:
3 4 1
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1
2 3
5. 瞬态传热分析
非均匀的初始温度
如果模型的初始温度分布
已知但不均匀，使用这些
菜单将初始条件施加在特
4
定节点上
5
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5. 瞬态传热分析
ANSYS 瞬态传热分析的主要步骤 1.建立有限元模型 2.施加载荷并求解 3.求解 4.查看分析结果
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5. 瞬态传热分析
在瞬态分析中，载荷步和子步的定义与非线性稳态分 析十分类似。载荷定义的每个载荷步的终点，并可以 随时间阶跃或渐进的施加。
每个载荷步的求解是在子步上得到。子步长根据时间 积分步长得到。
自动时间步 (ATS) 同样适用于瞬态分析，可以简化 ITS选择。 ITS选择将影响到瞬态分析的精度和非线性收敛性 (如果存在)。
Restart
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10条件分为两种情况：其一， 初始温度场已知；其二，初始温度场未知。
火药启动器壳体瞬态温度场的数值模拟分析
火药 启 动器壳体 瞬 态温度场 的数值模 拟分析
王 寅虎
（ 京航天 动力研 究所 ，北京 ，１ ０ ７ ） 北 ０ ０ ６
摘要 ：通 过对 某型号 火箭发 动机 的 火药启 动器单 独工 作 时壳体 的瞬 态温度 场进行计 算和 分析 ，研 究 了燃气热 效应对
电爆 管 电缆插 头非金属 部分 的影 响；通 过使用 Ｆｕ ｎ 软件对 发动机 火 药启动 器工作期 间壳体 瞬 态温度 场进行数 值模 拟 ， ｌｅ ｔ
同时对 圆柱 段进行 一 维传热计 算 ， 到 火药启动 器工作 １ 后 的 内外 壁面温度 分布 ，并与 实验数据 进行对 比分析 。 果表 得 Ｓ 结
明 ，使 用 Ｆｕ ｎ 软件数 值模 拟和 一维传 热计 算得 到 的火 药启动 器工作后 的壁 面温度相 近 ，且 与 实验 测量数据相 差 不大 ， ｌｅ ｔ 火 药启动 器单独 工作 的热效应 对 电爆管 电缆插 头非金 属部分 没有影 响 。 关键 词： 固体 火 箭发 动机 ； 火药启动 器 ；电爆 管；瞬 态温度 场；数值 模拟 中图 分类号 ：Ｖ ａ ｉ ｕｌ ｔｏ ｔ ｄ ｎ Ｔｒ ｎｓｅ ｔＴｅ ｐｅ ａ ｕ ｅＦｉｌ ｍ ｒｃ ｌＳ ｍ ａ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｙ ｏ ａ ｉ ｎ ｍ ｒ ｔ ｒ ｅｄ ｉ ｒ ｒｄｇ ｔ ｒ ｅ ｅｌ ｎ Ｃａ ｔ ｉ ｅＳ ａ ｔ ｒＳｈ ｌ
Ｗａ ｎ ｎｇ Ｙｉ ｈｕ
（ ｉｎ ｅｏｐ ｃ ｒｐ ｌｉｎＩｓ ｔｔ， ｅ ｉｇ １ ０ ７ ） Ｂｅ ｉｇＡ ｒ ｓａｅＰｏ ｕｓ ｔｕｅ Ｂ ｉｎ ， ０ ６ ｊ ｏ ｎｉ ｊ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｔ ｄ ｈ ｆｅ ｔｏ ｏ ａ ｎ ｔ ｅ ｎ ｎ ｔ ｌ ａ ｔ ｆｅ ｅ ｔｉ ｎ ｔａ ｏ ａ ｌ ｌ ｇ ａ ｎ ｍｅ ｉａ ｔ ｄ ｎ ｔａ ｓ ｅ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｓ ｕ ｙ ｔ ｅ ｅ ｃ ｆｈ ｔｇ ｓ ｏ ｈ ｏ ｍｅ ａ ｒ ｏ ｌ ｃ ｒｃ ｉ ｉ ｔ ｒｃ ｂ ｅ ｐ ｕ ， ｕ ｒｃ ｌ ｕ ｙ ｏ ｎ ｉ ｎ ｐ ｉ ｓ ｒ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ ｉ ｈ ａ ｔｉ ｇ ｔ ｒｅ ｈ ｌ ｉ ｅ ｆ ｒ ｄ Ｔ ｅ ｈ ｔｇ ｓ ｉ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｒｒｄ ｅ ｓ ａ ｅ ｉ ｈ ｉ ｆ ｅ ｎ ａ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ｎ ｔ ｅ ｃ ｒｒｄ ｅ ｓ ａ ｔ ｒｓ ｅ ｌ ｓｐ ｒｏ ｍｅ ． ｈ ｏ ａ ｓ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ｈ ａ ｔｉ ｇ ｔ ｒ ｒｗｈ ｃ ｓ ｉ ｄ ｏ ｉ ｔ ｘ ｌ ｕｉ ｒ ｐ ｌ ｎ ｏ ｋ ｔｅ ｇ ｎ ．Ａ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ｎ ｉｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ｓ ｃ ｒ ｉｄ ｏ ｔｂ ｓｎ ｌ ｅ ｔｓ ｆ ｒ ． ｉ ｄ ｐ ｏ ｅ ｌ ｔｒ ｃ ｅ ｎ ｉ ｅ ｑ ａ ｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌ ｔ ｆｔａ ｓｅ ｔｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｒｅ ｕ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｆ ｕ ｎ ｏ ｔ ｏ ｉ ｗａ ｅ Ｂｅ ｉ ｅ ，ｏ ｅ ｄ ｍｅ ｓｏ ａ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｃ ｌ ｍｎ ｐ ｒ ｆｔ ｅ ｓ ｅ ｌｉ ｔ ｋ ｎ ｏ ｔ Ｂｏ ｈ ｏ ｅ ｒ ｓ ｌ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｔ ｈ ｓｄ ｓ ｎ － ｉ ｎ ｉ ｎ ｌｃ ｌｕ ａ ｉ ｏ ｈ ｏ ｕ ｏ ａ ｏ ｈ ｈ ｌ ｓ ａ ｅ ｕ ． ｔ ｆｔ ｅ ｕ ｔ ａ ｏ ｔ ｈ ｓｒ ｒ ａ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｔ ． ｅｒ ｓ ｌｓａ ｅ ｌ ｔ ｄ ｉ ｉ ａ ｅ ． ｓ ｌ ｄ ｃ ｔ ｈ ｔ ｕ ｅ ｉ ａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｏ ｅ ｄ ｍｅ ｓ ｏ ａ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｉ ｅ ｔ ｓｐ ｐ ｒ Ｒｅ ｕ ｔ ｉ ｉ ａ ｅｔ ａ ｍ ｒｃ ｌ ｍ ｌｔｏ ｒ ｓ ｎ ｈ ｓｎ ｎ ｓ ｎ ｎ － ｉ ｎ ｉ ｎ ｌ ａ ａ ｓ ｅ ｈ ｔ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ ｃ ｎｓｓｅ ｔｗｉ ａ ｈ ｏ ｈ ｒ Ｔｈ ｙ ａ ｓ ｋ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｓｂ ｔ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ｈ ｔ ａｃ ｌｔｏ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ｏ ｉｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ． ｅ ｌｏ ｍａ ｅ ｆ ｗ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅ ｗｅ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｄ ｔ ．Ｔ ａ ｈ ｉ ｈ ｍ ｅ ｎ ｅ ｃ ｒｒｄ ｅ ｓａ ｅ ’ ｈ ｔ ａ ｕ ｄ ｎ ｔ ｆｅ ｔ ｈ ｏ ｍｅ ａ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔｉ ｎ ｔａｏ ａ ｌ ｌ ｇ ａ ｓｔ ａ ｔｉ ｇ ｔ ｒ ｒｓ ｏ ｓ ｈ ｔ ｇ ｗｏ ｌ ｏ ａ ｃ ｅ ｎ ｎ ｔ ｌ ｒ ｉ ｈ ｌ ｃ ｒｃｉ ｉ ｔ ｒｃ ｂ ｅ ｐ ｕ ． ｔ ｐｔ ｉ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ Ｓ ｌｄｒ ｃ ｅ ｔ ｒ ｙ Ｗ ｒ ： ｏ ｉ ｏ ｋ ｔｍｏ ｏ ；Ｃａ ｔｉ ｇ ｔ ｒｅ ｈ ｌ Ｅｌｃ ｒｃ ｉ ｉｉｔ ｒ Ｔ ａ ｓｅ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆ ｌ ； ｍ ｅ ｉａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｒｒｄ ｅ ｓａ ｔ ｒｓ ｅ ｌ ｅ ｔ ｉ ｔａ ｏ ； ｒ ｎ ｉｎ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ Ｎｕ ｒｃ ｌ ｍ ｌ ｔ ； ｎ ｔ ｉ ｓ ｏ
瞬态导热原理的应用
瞬态导热原理的应用1. 瞬态导热原理简介瞬态导热原理是指在非稳态条件下，研究物体内部温度分布和传热过程的原理。
在实际工程中，瞬态导热原理被广泛应用于热传导问题的分析和解决。
2. 瞬态导热原理的基础理论瞬态导热原理的基础理论是热传导方程，也称为瞬态热传导方程。
热传导方程描述了物体内部温度随时间和空间的变化关系。
瞬态热传导方程可以写成如下形式：∂T/∂t = α ∇^2T其中，T表示物体内部的温度分布，t表示时间，α是热扩散系数，∇^2表示温度对空间的二阶梯度。
根据瞬态热传导方程，可以求解物体内部温度随时间和空间的变化规律。
3. 瞬态导热原理在材料热传导性能测试中的应用瞬态导热原理在材料热传导性能测试中发挥着重要作用。
通过在材料表面施加短脉冲热源，然后测量材料表面温度的变化，可以得到材料的热传导系数。
具体的测试方法包括瞬态热导率测试和瞬态热扩散系数测试。
3.1 瞬态热导率测试瞬态热导率测试是通过施加一个短暂的热源，在材料表面产生热浪，并通过测量材料表面温度的变化来获得材料的瞬态热导率。
这种方法可用于测量各种材料的热导率，如金属、陶瓷、塑料等。
3.2 瞬态热扩散系数测试瞬态热扩散系数测试是通过施加脉冲热源，在材料表面产生瞬态温度梯度，并通过测量材料表面温度的变化来获得材料的瞬态热扩散系数。
这种方法可用于测量各种材料的热扩散系数，如混凝土、土壤、建筑材料等。
4. 瞬态导热原理在瞬态温度场分析中的应用瞬态导热原理在瞬态温度场分析中被广泛应用。
瞬态温度场分析是指分析物体在非稳态条件下，温度随时间和空间的变化规律。
4.1 过程加热条件下的瞬态温度场分析过程加热条件下的瞬态温度场分析是指在加热过程中，分析物体内部温度的分布和变化规律。
通过瞬态温度场分析，可以优化加热过程参数，提高加热效果。
4.2 瞬态冷却条件下的温度场分析瞬态冷却条件下的温度场分析是指在冷却过程中，分析物体内部温度的分布和变化规律。
通过瞬态温度场分析，可以评估冷却过程的效果，提高冷却速度。
梯度功能材料板瞬态温度场有限元分析
梯度功能材料板瞬态温度场有限元分析
梯度功能材料（GFM）板是一种具有新颖特性的复合材料，具有多种优势，例如低局部失效概率，减少尺寸，密度低以及强度高等。
瞬态温度场有限元分析可以用来研究GFM板在外界环境温度变化时的性能。
瞬态温度场有限元分析可以帮助我们了解GFM板的性能，以确定如何提高其性能。
GFM板的有限元模型可以建立在物理实验或数值模拟的基础上。
通过调整瞬态温度场的温度，可以更清楚地理解该材料在各种温度条件下的性能变化。
瞬态温度场有限元分析还可以模拟GFM板在温度变化时表面形貌变化的响应，以优化使用条件。
通过分析GFM板的热释放率和板材温度变化，可以为改进GFM板的性能提供有效的参考依据。
例如，利用瞬态温度场的有限元分析，可以发现GFM板在温度变化时机构变形和性能失效的表现规律，以实现性能优化。
瞬态温度场有限元分析是一种研究GFM板性能和表现特性的有效性能分析工具。
它有助于确定GFM板在不同温度下的性能特性，从而发现GFM板的优缺点，有助于优化其性能。
技术类《反应堆热工水力》第5章(反应堆瞬态热工分析)
2.一回路压力边界：即一回路的设备、管道
和辅助管道的外壳，将一回路的冷却剂包容
在规定的流动场所内
3.安全壳：包容一回路破裂释放出的
放射性物质
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瞬态分析的任务
反应堆瞬态分析的核心任务
预计各种运行瞬变故障和事故工况下，反应堆以及热力系统内运行工况和热
力参数的变化过程和变化幅度，为各道安全屏障的设计提供依据，确保各道
屏障不受破坏，并以此来确定运行参数允许变化的最大范围和反应堆保护系
统动作的安全定值。
反应堆整个输热系统各个设备都是相互关联的，任何一个环节发生变化都
会引起整个系统参数相应地变化。
在进行瞬态分析时，要通过各种方程对系统中的热工水力现象、以及各环
节之间的联系进行数学描述，最终要获得系统各部分内的工况和参数的变化
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系统瞬态分析的数学模型
漂移流模型的特点
➢在热力学平衡的假设条件下，建立在两相平均速度场基础上的模型。
➢该模型提出漂移速度概念：两相以某混合速度流动时，蒸汽相对于混合速
度有一个向前（在向上流）或向后（在向下流）的漂移速度，液体则有一个
反向的漂移速度。
➢在空泡份额问题上，必须同时考虑气液两相之间的滑移以及流速在流通截
675℃)。
(4)包壳材料的最大允许应变要低于预计燃料包壳发生破损时的应变值。经验表明包
壳的应变不能超过1%。
(5)包壳内部的气体压力要始终低于一回路的名义压力，以防止增大和出现DNB(偏离
核态沸腾)对包壳发生鼓胀。
(6)燃料包壳应力应低于它的屈服压力。
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电厂运行极限参数
对稀有事故或极限事故规定的极限参数
t
kc
r
t
kc
ANSYS workbench稳态及瞬态热分析
b. 网格控制：在Details of “Mesh ” 中单击sizing，size function选择 Proximity and Curvature（临近 以及曲率）选项
c. 选中Mesh，单击鼠标右键
→Generate Mesh
c
1
稳态热分析实例
划分网格 e. 对于曲面模型使用Proximity and Curvature（临近以及曲率）网格控制会
k导热系数（W/(m·℃)），q二次导数为热流密度（W/m^2）
1
热分析简介
基本的传热方式：热传导、热对流、热辐射、相变 2. 热对流（Convection） 对流是指温度不同的各个部分流体之间发生相对运动所引起的热量传递方 式。 热对流满足牛顿冷却方程：
q" h(Ts Tb)
q"为热流密度； h为物质的对流传热系数 ； TS是固体的表面温度； Tb为周围流体温度。
（续）
1
流程简介ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
材料属性
1
流程简介
装配体与接触
•对于复杂的装配体模型，如果零件初始不接触将不会互相传热
•如果初始有接触就会发生传热
•对于不同的接触类型，将会决定接触面以及目标面之间是否会发生热量传递。 可以利用pinball调整模型可能出现的 间隙，如下表所示：
接触类型
•节点位于Pinball 内：
Mechanical。选中模型树 Geometry 下模型1 2. 在Detail of “1”中，展开Material选 项，单击Assignment后三角 3. 在下拉菜单中选择Copper Alloy
1
稳态热分析实例
划分网格 a. 首先使用程序自动划分网格，查
ANSYS瞬态传热分析教程
ANSYS瞬态传热分析教程瞬态传热分析的定义瞬态热分析用于计算一个系统的随时间变化的温度场及其它热参数。
在工程上一般用瞬态热分析计算温度场，并将之作为热载荷进行应力分析。
瞬态热分析的基本步骤与稳态热分析类似。
主要的区别是瞬态热分析中的载荷是随时间变化的。
为了表达随时间变化的载荷，首先必须将载荷～时间曲线分为载荷步。
载荷～时间曲线中的每一个拐点为一个载荷步，如下图所示。
对于每一个载荷步，必须定义载荷值及时间值，同时必须选择载荷步为渐变或阶越。
瞬态热分析中的单元及命令瞬态热分析中使用的单元与稳态热分析相同。
要了解每个单元的详细说明，请参阅《A NSYS Element Reference Guide》ANSYS 瞬态热分析的主要步骤建模加载求解后处理建模确定jobname、title、units, 进入PREP7；定义单元类型并设置选项；如果需要，定义单元实常数；定义材料热性能：一般瞬态热分析要定义导热系数、密度及比热；建立几何模型；对几何模型划分网格。
加载求解1、定义分析类型如果第一次进行分析，或重新进行分析GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis>TransientCommand: ANTYPE,TRANSIENT,NEW如果接着上次的分析继续进行（例如增加其它载荷）GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>RestartCommand: ANTYPE,TRANSIENT,REST2、获得瞬态热分析的初始条件①、定义均匀温度场如果已知模型的起始温度是均匀的，可设定所有节点初始温度Command:TUNIFGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Uniform Temp如果不在对话框中输入数据，则默认为参考温度，参考温度的值默认为零，但可通过如下方法设定参考温度：Command:TREFGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Reference Temp注意：设定均匀的初始温度，与如下的设定节点的温度（自由度）不同Command:DGUI: Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes初始均匀温度仅对分析的第一个子步有效；而设定节点温度将保持贯穿整个瞬态分析过程，除非通过下列方法删除此约束：Command:DDELEGUI: Main Menu> Solution>-Loads->Delete>-Thermal-Temperature>On Nodes②、设定非均匀的初始温度在瞬态热分析中，节点温度可以设定为不同的值：Command:ICGUI: Main Menu> Solution>Loads>Apply>-Initial Condit'n>Define如果初始温度场是不均匀的且又是未知的，就必须首先作稳态热分析确定初始条件：设定载荷（如已知的温度、热对流等）将时间积分设置为OFF：Command: TIMINT, OFFGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequen c>Time Integration设定一个只有一个子步的，时间很小的载荷步（例如0.001）：Command: TIMEGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequen c>Time and Substps写入载荷步文件：Command:LSWRITEGUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>Write LS File或先求解：Command:SOLVEGUI: Main Menu> Solution>Solve>Current LS注意：在第二载荷步中，要删去所有设定的温度，除非这些节点的温度在瞬态分析与稳态分析相同。
瞬态热分析实例——钢球淬火过程温度分析
模型[1]一个直径为0.2m ，温度为500℃的钢球突然放入温度为0℃的水中，表面传热系数2650/()W m ⋅℃，计算1min 后钢球的温度场分布和球心温度随时间的变化规律。
钢球材料性能如下：密度：37800/kg m 、热导率：70/()W m ⋅℃、比热容：448/()J kg ⋅℃1．设置环境设置分析模块。
本例是温度分布分析，所以只需要选择热分析模块，这样就可以把结构分析模块、电磁场分析模块和流体分析模块的菜单都过滤掉。
设置如图2．定义单元类型和材料属性对于我们的钢球的热传导问题，看似是一个三维问题，但由对称性可简化为二维的轴对称问题，下面我们将进行相关设置。
① 选择单元类型。
如图：[1] 王建江,胡仁喜,刘英林等.ANSYS 11.0结构与热力学有限元分析实例指导教程[M]. 北京,机械工业出版社,2008:518-531②定义轴对称问题。
③ 定义材料属性。
对于该热传导问题，需要定义的材料属性有：密度：37800/kg m 、热导率：70/()W m ⋅℃、比热容：448/()J kg ⋅℃，定义方式如图。
3．建立模型及网格划分①建立模型。
建立模型方法较为简单，使用如下模块即可：②设定划分网格密度。
按照如下方式划分网格。
③为模型划分网格。
选择Pick All即可，最终网格划分如图：4．定义分析类型我们的热传导问题是非稳态问题，定义为非稳态。
5．施加初始条件与边界条件初始温度为500℃，边界为第三类边界条件，外界温度为0℃，对流换热系数2W m ℃。
定义位置如图：650/()（在这里似乎每次运算前都要重新定义初始温度，不知是不是ANSYS的本身的缺陷。
）6．求解①设置时间与时间步参数。
我们计算实际是60s。
至于图中【AUTOTS】的设置是设置为自动时间步长。
设置Stepped和Ramped选项。
如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为Stepped（阶跃）选项；如果载荷值随时间线性变化，则要设定为Ramped（斜坡）选项。
汽车制动盘温度场瞬态分析方法的研究
汽车制动盘温度场瞬态分析方法的研究随着汽车技术的不断发展，汽车制动盘温度场的研究显得越来越重要，因为汽车制动盘的温度直接影响到制动效果和制动寿命。
因此，对汽车制动盘温度场的瞬态分析方法进行研究，具有一定的理论和实用价值。
首先，针对汽车制动盘温度场的瞬态分析方法，可以利用有限元方法进行数值模拟。
有限元方法是一种先进的数值计算方法，可以对汽车制动盘的温度场进行精细的模拟。
通过对汽车制动盘的几何结构和物性参数进行建模，同时将制动盘和制动片之间的接触过程考虑在内，可以得到汽车制动盘的瞬态温度场分布图。
这个分布图可以显示出制动盘的温度变化规律，为优化制动系统设计提供依据。
其次，对于汽车制动盘温度场的瞬态分析方法，还可以利用计算流体力学方法进行数值模拟。
计算流体力学方法是一种非常有效的数值计算方法，可以对气体或液体的流动进行模拟。
在汽车制动盘的温度场分析中，可以利用计算流体力学方法模拟制动盘和气流之间的传热过程，从而得到制动盘的瞬态温度场分布图。
这个分布图可以体现出汽车制动盘的内部温度分布和表面温度分布，为优化制动盘的散热设计提供参考。
最后，针对汽车制动盘温度场的瞬态分析方法，实验方法是不可缺少的手段。
通过在汽车行驶过程中对制动盘温度进行实时监测，可以得到制动盘温度随时间变化的曲线，并根据曲线变化规律对制动盘的散热效果进行实验验证。
实验方法可以验证数值模拟的准确性，同时还可以用来研究不同制动盘材料的散热性能和制动盘表面涂层对制动性能的影响等问题。
综上所述，对汽车制动盘温度场的瞬态分析方法进行研究，可以通过有限元方法、计算流体力学方法和实验方法等手段进行。
这些方法的应用，可以揭示制动盘温度分布和变化规律，为优化制动系统设计和制动盘材料研究提供了一种有效的技术手段。
在汽车制动盘温度场的研究中，有限元方法是一种最为常用的数值模拟方法。
通过该方法，可以建立汽车制动盘的三维几何模型，并利用计算机进行精细的数值模拟。
这些模拟结果可以用来预测汽车制动盘的温度分布和变化规律，为设计和制造更加高效的制动系统提供了基础。
焦炭塔瞬态温度场及热应力分析
设备 ， 由于 生 产 工 艺 的 要 求 ， 操 作 条 件 特 别 苛 其 刻 。国内在役焦 炭塔 在运行 中已发现诸 如塔 体鼓 胀变 形 以及 裙座 角 焊 缝 、 塔体 环 焊 缝 和堵 焦 阀接
管部 位 出现裂纹 等 问 题 ， 特别 是 裙 座 焊缝 开 裂 现 象尤 为严重 Ｉ 。周 期 性 热 胀 冷 缩 的疲 劳 过 程 ， ２
使许多焦炭塔都 出现了不 同程度的裂纹缺陷 ， 因 此裂纹 开裂 和塔节 的鼓胀 变形 是焦 炭塔破 坏 的主
１ 焦炭 塔的结构 尺 寸和设计 参数
１ １ 焦炭 塔 的结构和 主要 尺寸 ．
・
２１ ・
焦炭塔 瞬态温度场及热应力分析
Ｖ １７ Ｎ ９２ １ ｏ ． ０ ０ ０ ２
（ ｏ ｅｅｏ Ｅｅｔ ｍｅｈｎｅｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｕ ｉ ｒｔ ｆ ｅｒｌ ｍ Ｃ ｉａ Ｄ ｎ ｙ ｇ ５ ０ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌ ｒ ｃ ａ ｉ ｇｎｅｉ ， ｎ ｅｓｙｏ ｔ ｅ ｈｎ ， ｏ ｇｉ ７ ６ Ｃ ｉａ ｌ ｅｏ ａＥ ｎ ｖ ｉ Ｐ ｏｕ ｎ２ １
ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ・
Ｋｅ ｒ ： ｏ ｅ ｄ ｍ ；ｅ ｙ ｗｏ ｄｓ ｃ ｋ ｒ ｕ ｔｍｐｅ ａｕ ｅ ｆｅ ｄ；ｈ ｒ ａ ｒ ｔ ｒ ｌ ｔ ｅ ｉ ｍ ｌ—ｓｒ ｓ ｅｄ； ＥＡ ｔｅ ｓｆ ｌ Ｆ ｉ
要原 因 Ｉ 。而 这类 大 型 设 备 一 旦 发生 破 坏 ， ４ 不
的热应力 。 关键词： 焦炭塔 ； 温度 场 ； 热应 力场 ； 限元 法 有
中 图分 类 号 ：Ｑ ５ ． Ｔ Ｏ３５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １— ８ ７ ２ １ ）９— ０ １— ５ １０ ４ ３ （００ ０ ０ ２ ０
基于分数阶热传导方程激光加热瞬态温度场研究
基于分数阶热传导方程激光加热瞬态温度场研究
本文主要研究基于分数阶热传导方程的激光加热瞬态温度场。
1. 背景：热传导在工程热力学中扮演着重要角色，是热能在物体表面
传输和内部扩散的重要形式。
对于物体内部不同物理特性，其热传导
方程有所不同。
通常的热传导方程是利用普朗克、革兰氏或布朗运动
方程来描述温度场，但在瞬态过程中这些方程并不能准确描述温度场
的变化，所以引入分数阶热传导方程用于更准确的描述温度变化。
2. 研究方法：基于分数阶热传导方程，对行星表面分布的激光加热法
数值模拟瞬态温度场发展过程及最终形成的瞬态温度场特征进行研究。
根据激光源功率、折射率等不同参数，采用基于有限体积理论的基本
有限差分方法求解分数阶热传导方程。
3. 结果：基于有限体积理论，利用基本有限差分法计算得出激光加热
瞬态温度场的局部温度变化曲线，并通过数值模拟计算出不同参数下
温度变化结果，从而研究出激光加热瞬态温度场的形成特征和变化规律。
4. 结论：根据本文研究，可以得出以下结论：在瞬态温度场中，和壁
面近似有一层热反射层；激光加热温度变化的时间和功率有直接的关
系；折射率较小的空间激光加热瞬态温度场向垂直于表面的方向传播较快；加热中心温度随功率的增加而加大。
两热源热管散热模组瞬态性能热分析
两热源热管散热模组瞬态性能热分析热管是一种用于传导和散热热量的热传导设备，它具有快速响应、高效传热、结构简单、体积小和可靠性高等优点，因此广泛应用于电子设备、冷却系统和能源领域等各种应用中。
对于两热源热管散热模组的瞬态性能热分析，可以从热管的原理和热传导过程、瞬态响应时间和散热特性等方面进行分析。
首先，热管是利用液体在真空中进行循环流动实现热能传递的装置。
其基本原理是通过管内工质的汽化和凝结来实现热量的传递。
当一个端口的热源温度高于另一个端口时，热管内的工质被加热以汽化，从而增加了内部压力，使得汽液两相的工质在热管内部流动。
然后工质在另一端的低温区域凝结，并通过凝结的过程释放热量。
这种汽凝循环的过程可以一直进行，从而实现热量的传递。
其次，热管的瞬态响应时间是指热管在温度变化时所需要的时间来达到新的热平衡状态的时间。
热管的瞬态响应时间短是因为液体通过汽凝循环的方式传递热量，导热速度快。
当温度变化时，热管内部的工质可以迅速调整从而实现热量的传递。
因此，相比其他传热方式，热管可以更快地响应温度变化。
最后，热管散热模组的散热特性需要考虑多个因素，包括热源温度、热管材料、热管长度和直径等。
热管的散热能力取决于其内部工质的汽化和凝结过程，而这些过程又受到热源温度的影响。
同时，热管的散热能力还受到材料的导热性能和热交换面积的影响。
因此，为了得到更好的散热效果，可以选择导热性能好的热管材料，并适当增加热管的长度和直径来增加热交换面积。
总之，两热源热管散热模组的瞬态性能热分析需要考虑热管的原理和热传导过程、瞬态响应时间和散热特性等因素。
热管由于其快速响应、高效传热、结构简单和可靠性高等优点被广泛应用于各个领域。
在实际应用中，可以通过选择合适的热管材料、热管长度和直径等参数来提高散热效果。
Workbench瞬态热分析
Workbench瞬态热分析问题描述：将一个温度为900摄氏度的钢球放在空气中冷却，分别查看钢球和外部空气的温度变化。
分析类型：瞬态热分析分析平台：ANSYS Workbench 17.0分析人：技术邻一无所有就是打拼的理由研究模型：自定义一、引言结构热分析主要包括热传导、热对流、热辐射，热分析遵循热力学第一定律，即能量守恒。
传热即是热量传递，凡是有温差存在的地方，必然有热量的传递。
传热现象在现实生活中普遍存在，比如食物的加热，冷却，有相变存在的蒸发冷凝换热等。
热分析类型主要有稳态热分析和瞬态热分析。
稳态热分析中，我们只关心物体达到热平衡状态时的热力条件，而不关心达到这种状态所用的时间。
在稳态热分析中，任意节点的温度不随时间的变化而变化。
一般来说，在稳态热分析中所需要的唯一材料属性是热导率。
在瞬态热分析中，我们只关心模型的热力状态与时间的函数关系，比如对水的加热过程。
在瞬态热分析中，需要对材料赋予热导率，密度，比热容等材料属性及初始温度，求解时间和时间增量这些边界条件。
在装配体的热分析中，我们还要考虑到接触区域传热，由于接触面可能存在表面粗糙度，接触压力等情况存在，导致存在接触热阻。
接触面存在两种传热方式，一种是附体间的热传递，另一种是通过空隙层的热传导，但因为气体的热导率比较低，所以接触热阻不利于传热。
由于钢球散热与时间有关，我们选择瞬态热分析进行钢球的散热分析。
二、分析思路及流程在分析中，我们忽略空气的流动。
先进行稳态热分析，获得瞬态热分析的初始条件，然后将其传递到瞬态热分析中；在瞬态热分析中添加空气对流换热，来求解随时间变化的温度场。
分析流程如下图所示：三、模型建立及网格划分：由于选取模型比较简单，我们在DM中建立一个钢球，选择钢球的半径为30mm，然后在外侧包络一层空气，包络厚度选择30mm，由于模型是对称的，为了节省计算时间，减少计算量，选取1/4模型进行研究（也可以选取1/8）。
由于模型较为简单，网格采用自动划分，模型及网格如下图所示：四、边界条件施加及结果分析：因为该问题为瞬态热分析，我们需要先进行稳态热分析获得瞬态热分析所需要的初始条件，对钢球设置初始温度为900摄氏度，空气初始温度为22摄氏度，将稳态热分析的结果作为瞬态分析的初始条件，对空气对流换热系数为10W/m2K。
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ANSYS工程应用教程——热与电磁学篇47页-瞬态热温度场分析例1：有一长方形金属板，其几何形状及边界条件如图4—7所示。
其中，板的长度为15cm，宽度为5cm，板的中央为一半径为1cm的同孔。
板的初始温度为500℃，将其突然置于温度为20℃且对流换热系数为100W／m‘℃的流体介质中，试计算：1．第1s及第50s这两个时刻金属板内的温度分布情况。
2．金属板上四个质点的温度值在前50s内的变化情况。
3．整个金属板在前50s内的温度变化过程。
该金属板的基本材质属性如下：
密度＝5000Kx／m’
比热容＝200J／Kg K
热传导率＝5W／m K
Finish $/ clear $/title,transient slab problem
!进入前处理
/prep7
Et,1,plane55
Mp,dens,1,5000
Mp,kxx,1,5
Mp,c,1,200
Save
!创建几何模型
Rectng,0,0.15,0,0.05
Pcirc,0.01,,0,360
Agen,,2,,,0.075,0.025,,,,1
Asba,1,2
Save
!划分网格
Esize,0.0025
Amesh,3
Save
!进入加载求解
/solu
Antype,trans !设定分析类型为瞬态分析
Ic,all,temp,500 !为所有节点设置初始温度500度
Save
Lplot
Sfl,1,conv,100,, 20 !设定金属板外边界1-4的对流载荷
Sfl,2,conv,100,,20
Sfl,3,conv,100,,20
Sfl,4,conv,100,,20
/psf,conv,hcoe,2
Time,50 !设定瞬态分析时间/制定载荷步的结束时间
Kbc,1 !设定为阶越的载荷（载荷步是恒定的，如是随时间线性变化应用ramped——0）Autots,on !打开自动时间步长(求解过程中自动调整时间步长)
Deltim,1,0.1,2.5 !设定时间步长为1（最小0.1最大2.5），载荷子步数nsubst
Timint,on !打开时间积分，off为稳态热分析
Outres,all,all !输出每个子步的所有结果到*.rth文件中（outpr将输出到*.Out文件中）
Solve
!进入后处理
/post1
Set,,,1,,1,, !载荷步m=1，子步，比例因子，0-读实数部分/1读虚数部分，时间点，，
Plnsol,temp,,0, !该画面显示了在第1秒钟时金属板的温度分布状况
Set,,,1,,50
Plnsol,temp,,0 !该画面显示了在第50秒钟时金属板的温度分布状况
!
/post26
Nsol,2,82,temp,,left-up !变量2，节点82(左上点)，项目，，名字
Plvar,2 !显示变量2
!
/post1 !查看金属板在前50秒内的温度变化过程
Set,last
Plnsol,temp,
Animate,10,0.5,,1,0,0,0 !捕捉的张数（默5），时间的推迟（默0.1），动画循环次数，自动缩放比!例（默0），用于动画的结果数据（默认0——目前载荷步），最小数据点，最大数据点
Save
/eof !退出正在读取的文件
瞬态热温度场分析例2：一个半径为10mm，温度为90℃的钢球突然放入盛满了水的、完全绝热的边长为100mm的水箱中，水温度为20℃，如图7—5所示；。
求解0.5小时之后铁球与水的的温度场分布。
(忽略水的流动，铁球置于水箱正小央)
材料性能参数：
密度：水=l OOOkg／m^3，铁＝7800 kg／m^3
导热系数：水＝0.6W／(m．℃)，铁＝70W/(m·℃)
比热容：水＝4185J／（kg·℃)，铁=448J／J／（kg·℃)
分析：该问题属于瞬态热力学问题。
根据问题的对称性面的四分之一建立有限元计算模型，如图7—6所示。
Finish
/clear
/filname,transient 1
/title,transient thermal ananlysis
/prep7
Rectng,0,0.05,0,0.05
Pcirc,0.01,0,0,90 !Asba,1,2,,,keep
Aoverlap,all
Numcmp,area
Numcmp,line
Et,1,plane77
Mp,kxx,1,70 !铁球的材料属性1
Mp,dens,1,7800
Mp,c,1,448
Mp,kxx,2,0.61 !水的材料属性2
Mp,dens,2,1000
Mp,c,2,4158
Lsel,s,line,,3,5 !圆弧上的边界线3，4，5
Lesize,all,,,6 !在所有线上分6个单元
Lsel,s,line,,1,2 !矩形的边界线1，2，6，7（注意搭接后的线变短了）Lsel,a,line,,6,7
Lesize,all,,,10 !在所有线上分10个单元
Mat,1 !为铁球分配材料属性1
Amesh,1
Mat,2 !为水分配材料属性2
Amesh,2
finish
/solu
Antype,trans
Timint,off !先进行稳态分析确定初始条件，令时间积分为关Time,0.01
Esel,s,mat,,1 !对铁球加温度载荷90度
Nsle,s
D,all,temp,90
Esel,s,mat,,2 !对铁球加温度载荷20度
Nsle,s
D,all,temp,20
Allsel !求初始温度场
Solve
Timint,on !开始瞬态分析，令时间积分为开
Time,1800 !设置计算终止时间0.5小时
Deltim,26,2,200 !设定时间步长为26（最小2最大200），若载荷子步数nsubst Autots,on !打开自动时间步长
Ddele,all,temp !删除稳态分析中定义的节点温度
Outres,all,all !输出每个子步的所有结果到*.rth文件中（outpr将输出到*.Out文件中）Solve
Finish
Save
/Post1
Set,last !读取最后一个载荷步
Esel,s,mat,,1 !显示铁球温度场
Nsle,s
Plnsol,temp
Allsel !显示水的温度场
Esel,s,mat,,2
Nsle,s
Plnsol,temp
Allsel !显示温度场
Plnsol,temp
Finish
/post26
Nsol,2,1,temp,,left-down !变量2，节点1(左下点)，项目，，名字
Plvar,2 !显示变量2
finish。