ANSYS瞬态热分析教程及实例2021文档PPT
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> Apply > Initial Condit'n > Define
在瞬态传热分析中，节点温度可以通过此项设 定为不同的值。
初始温度场未知
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，下面介 绍分析选项的设定：
1）施加载荷（如已知的温度、热对流等） 2）关闭时间积分 命令：TIMINT, OFF GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Opts > Time/Frequenc > 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）
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 >
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)。
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
1
Restart
定义瞬态传热分析的初始条件
瞬态传热分析的初始条件分为两种情况：其一 ，初始温度场已知场
如果初始温度场是已知的，则定义过程比较简单，定 义过程如下：
1. 定义均匀温度场 命令：TUNIF GUI：Main Menu > Solution > Define Loads >
Write LS File 或先求解：
GUI：Main Menu > Solution > Solve > Current LS
非线性选项常用选项如下：
１）迭代次数选项选项
命令：NEQIT GUI：Main Menu > Preprocessor > Loads >
Load Step Opts > Nonlinear > Equilibrium Iter 每个子步默认的次数为25，这对大多数非线性 热分析已经足够。
如果需要知道系统受随时间变化(或不变)的载荷和边 界条件时的响应，就需要进行“瞬态分析” 。
4. 瞬态传热分析
5. 瞬态传热分析
ANSYS 缺省是渐进加载的。渐进加载可以提 高瞬态求解的适应性，如果有非线性时可以提 高收敛性。
5. 瞬态传热分析
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。
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：
ANSYS瞬态热分析教程及实例
4. 瞬态传热分析
瞬态传热分析的基本步骤与稳态热分析类似，主要的 区别是瞬态传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，如图3-9 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Ramped 方式变化或Stepped 方式变化。
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
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
择分析类型
进行瞬态传热分析需要首先需要定义分析类型及其相 关选项。下面介绍分析类型及其选项的设定：
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。
时间积分选项
命令：TIMINT GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Opts > Time/Frequenc > Time Integration 如果将此选项设定为OFF，将进行稳态热分析
。
求解 命令：SOLVE GUI：Main Menu > Solution > Current LS
POST1 后处理
读入结果数据
命令：SET GUI：Main Menu > General Postproc > Read
进行第一次分析或者重新进行分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,NEW GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type > New
Analysis > Transient 延续上一次分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,REST GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type >
Apply > Structural > Temperature > Uniform Temp
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。
2. 设定参考温度 命令：TREF GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
> Settings > Reference Temp
如果不在对话框中键入数据，则默认为参考温 度，参考温度的值默认为零。
3. 设置节点温度
命令：D GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
> Apply > Thermal > Temperature > On Nodes
3. 设定非均匀的初始温度 命令：IC GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
在瞬态传热分析中，节点温度可以通过此项设 定为不同的值。
初始温度场未知
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，下面介 绍分析选项的设定：
1）施加载荷（如已知的温度、热对流等） 2）关闭时间积分 命令：TIMINT, OFF GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Opts > Time/Frequenc > 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）
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 >
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)。
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:
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Restart
定义瞬态传热分析的初始条件
瞬态传热分析的初始条件分为两种情况：其一 ，初始温度场已知场
如果初始温度场是已知的，则定义过程比较简单，定 义过程如下：
1. 定义均匀温度场 命令：TUNIF GUI：Main Menu > Solution > Define Loads >
Write LS File 或先求解：
GUI：Main Menu > Solution > Solve > Current LS
非线性选项常用选项如下：
１）迭代次数选项选项
命令：NEQIT GUI：Main Menu > Preprocessor > Loads >
Load Step Opts > Nonlinear > Equilibrium Iter 每个子步默认的次数为25，这对大多数非线性 热分析已经足够。
如果需要知道系统受随时间变化(或不变)的载荷和边 界条件时的响应，就需要进行“瞬态分析” 。
4. 瞬态传热分析
5. 瞬态传热分析
ANSYS 缺省是渐进加载的。渐进加载可以提 高瞬态求解的适应性，如果有非线性时可以提 高收敛性。
5. 瞬态传热分析
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。
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：
ANSYS瞬态热分析教程及实例
4. 瞬态传热分析
瞬态传热分析的基本步骤与稳态热分析类似，主要的 区别是瞬态传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，如图3-9 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Ramped 方式变化或Stepped 方式变化。
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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
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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
择分析类型
进行瞬态传热分析需要首先需要定义分析类型及其相 关选项。下面介绍分析类型及其选项的设定：
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。
时间积分选项
命令：TIMINT GUI：Main Menu > Solution > Load Step
Opts > Time/Frequenc > Time Integration 如果将此选项设定为OFF，将进行稳态热分析
。
求解 命令：SOLVE GUI：Main Menu > Solution > Current LS
POST1 后处理
读入结果数据
命令：SET GUI：Main Menu > General Postproc > Read
进行第一次分析或者重新进行分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,NEW GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type > New
Analysis > Transient 延续上一次分析 命令：ANTYPE,TRANSIENT,REST GUI：Main Menu > Solution > Analysis Type >
Apply > Structural > Temperature > Uniform Temp
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。
2. 设定参考温度 命令：TREF GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
> Settings > Reference Temp
如果不在对话框中键入数据，则默认为参考温 度，参考温度的值默认为零。
3. 设置节点温度
命令：D GUI：Main Menu > Solution > Define Loads
> Apply > Thermal > Temperature > On Nodes
3. 设定非均匀的初始温度 命令：IC GUI：Main Menu > Solution > Define Loads