基于ANSYS的温度场仿真分析

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基于ANSYS活塞有限元温度场的分析与研究

第一章绪论1.1内燃机活塞组有限元研究的背景和意义内燃机是目前世界上应用最广泛的热动力装置，它主要利用燃料燃烧释放出的热能产生有用的机械能做功。

经历了百余年的发展，内燃机领域己经取得了长足的进步。

在现今的社会中，几乎所有的交通工具均以内燃机做其核心的动力源。

回溯整个20世纪，内燃机技术的成熟推动了整个人类社会向前进步，其广泛的应用也造就了这个世纪的繁荣。

随着各种新技术的研究成果应用到发动机设计过程中，以及愈来愈严格的排放法规的现在，发动机正想着高转速，高功率和低油耗的方向发展。

功率的提高必然带来一些负面的影响。

如加重了活塞的热负荷，使得活塞的温度超过活塞材料所能承受的味道，大大降低了活塞磁疗的强度，严重时可能活塞会出现龟裂甚至烧损。

缸内爆发压力增加是活塞和缸体，缸盖承受的接卸符合增大。

可能导致活塞和缸体缸盖因强度不足而产生破坏。

此外压力升高率过大时，会产生敲缸现象，增加发动机的燃烧噪声，当提高发动机的转速以增大发动机的功率时，各个运动部件的惯性力也随着增加，使得活塞销和活塞销座的受力问题更为突出。

缸体对活塞的支撑力也增大。

于是发动机的噪声问题成为整车噪声中的主要问题【21】。

尽管转速的自己可以减少发动机的传热损失，但却同时造成发动机的NOx排放增加，在排放法规要求日益严格的今天，这一问题的得与失显得要慎重考虑。

不仅如此，还会造成摩擦损失的增加。

在满足发动机高功率设计的同时，必须要考虑发动机的温度和强度方面的要求。

发动机是一切动力装置的新章，而作为发动机关键部件的活塞又是重中之重，活塞热负荷和热强度问题的解决常常是提高征集技术水平的关键，直接影响内燃机工作可靠性和耐久性。

为了减少发动机的整机重量和提高功率，中小型柴油机几乎都采用铝合金作为材料，为了减少活塞的传热和热负荷，人们正尝试使用陶瓷作为活塞的材料。

有限元法是当今工程分析中应用最广泛的数值计算方法。

由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。

基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究

基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究一、本文概述随着现代工业技术的飞速发展，焊接作为一种重要的连接工艺，在航空、汽车、船舶、石油化工等领域的应用日益广泛。

然而，焊接过程中产生的温度场和应力场对焊接结构的性能有着至关重要的影响。

为了深入理解焊接过程中的热-力行为，预测焊接结构的变形和残余应力，进而优化焊接工艺参数和提高产品质量，本文旨在利用ANSYS有限元分析软件，对焊接过程中的温度场和应力场进行数值模拟研究。

本文首先简要介绍了焊接数值模拟的意义和现状，包括焊接数值模拟的重要性、国内外研究现状和存在的问题等。

随后，详细阐述了ANSYS 软件在焊接数值模拟中的应用，包括其基本原理、分析流程、模型建立、参数设置等方面。

在此基础上，本文以某典型焊接结构为例，详细阐述了焊接温度场和应力场的数值模拟过程，包括模型的建立、边界条件的设定、求解参数的选择、结果的后处理等。

对模拟结果进行了详细的分析和讨论，验证了数值模拟方法的准确性和可靠性，为实际工程应用提供了有益的参考。

本文的研究不仅有助于深入理解焊接过程中的热-力行为，为优化焊接工艺参数和提高产品质量提供理论支持，同时也为ANSYS软件在焊接数值模拟领域的应用推广和进一步发展奠定了基础。

二、焊接理论基础焊接是一种通过加热、加压或两者并用，使两块或多块金属在原子层面结合形成永久性连接的工艺过程。

焊接过程涉及复杂的物理和化学变化，包括金属的熔化、凝固、相变以及应力和变形的产生等。

因此，深入了解焊接过程的理论基础对于准确模拟焊接过程中的温度场和应力分布至关重要。

焊接过程中，热源将能量传递给工件，导致工件局部快速升温并熔化。

熔池形成后，随着热源的移动，熔池中的液态金属逐渐凝固形成焊缝。

焊接热源的类型和移动速度、工件的材质和厚度等因素都会影响焊接过程的温度场分布。

为了准确模拟这一过程，需要了解各种热源模型（如移动热源模型、体积热源模型等）及其适用范围，并选择合适的模型进行数值模拟。

ANSYS 温度场分析

加载可能有问题，注意对照书中的例子，对热分析不了解。但我看你是把材料1都选中了，然后加了温度40度，这样不对，应该把那个面选中，然后选中面上所有的节点，耦合这些节点的自由度，然后加温度。你这个D和DA的加载命令最好跟书中保持一致。追问那个40度是材料本身的原始温度。如果只加表面的话，会不会只是指的它的表面温度。回答温度可以加在单元上吗？我理解是把所有材料1的节点选中，耦合温度自由度，然后加在其中一个节点上。追问恩，昨天我也发现那个地方错了，已经改过，但基本靠自己摸索了。先不要着急把自己的结果做出来，先看看书，理解一下各种单元的含义，理评价谢谢你这么用心。
刚学习用ANSYS进行温度场分析，情况是这要的，一块铝板放在干冰上，分析铝板（初始温度定为40度）的温度杨分布。分析出来的结果与实验相差太大。主要体现在分析出来的冷冻速度太快了。1S的时候温度就已经达到了零下40多度了。分析了各种原因，参数选的都对，不知道是不是不能直接将干冰的-78度直接加载到铝板的一个面上。命令流如下，不知道有没有错误。FINISH/CLEAR/FILNAME,3D imprinting/TITLE, The Transient Thermal Analysis Of MultiScaffold/UNITS,SI/PREP7ET,1,SOLID70LB1=214 !定义铝的导热系数TH_AL=0.003 !铝板的厚度AP=100 !定义对流换热系数MP,C,1,900MP,KXX,1,LB1MP,DENS,1,2780!**************建模*****************!创建铝板CYLIND,0,0.005,-TH_AL,0,-60,60CYLIND,0.005,0.01,-TH_AL,0,-60,60VGLUE,ALLNUMCMP,ALL!材料属性VSEL,S,,,1VSEL,A,,,2VATT,1,1,1ALLSEL,ALL!划分网格ESIZE,0.0004MSHKEY,1VSWEEP,ALL!*****进行稳态分析********/SOLUANTYPE,TRANSTIMINT,OFFESEL,S,MAT,,1D,ALL,TEMP,40TIME,0.1KBC,0ALLSEL,ALLSOLVE!*****进行瞬态分析********/SOLUANTYPE,TRANSTRNOPT,FULLTIME,50KBC,1DELTIME,1,1,2AUTOTS,ONTIMINT,ONOUTRES,ALL,ALL!**施加载荷**DDELE,ALL,TEMPDA,1,TEMP,-78DA,7,TEMP,-78ASEL,S,AREA,,2ASEL,A,AREA,,8SFA,ALL,,CONV,AP,25ALLSEL,ALLSOLVE

ANSYS仿真电磁系统温度场步骤

ANSYS仿真电磁系统温度场步骤1.创建几何模型：在ANSYS中，可以使用多种方法创建电磁系统的几何模型，包括使用建模工具、导入CAD文件或使用ANSYS的几何建模工具。

确保几何模型完整且准确。

2.定义材料属性：对于每个几何体，需要为其分配材料属性。

这些属性包括热导率、比热容和密度等。

可以使用材料库中的标准材料，也可以定义自定义材料属性。

3.设置边界条件：在仿真中，需要设置边界条件来模拟实际操作条件。

对于电磁系统的温度场仿真，需要设置壁面流动条件和散热条件等。

4. 网格划分：将几何模型离散化为小区域，即网格或网格。

这可以通过使用ANSYS网格工具手动创建网格，或者使用ANSYS自动网格生成器，如AutoMesh或TGrid。

5.定义热源：对于电磁系统的温度场仿真，可能存在电磁源，如电流或电压。

需要定义这些热源，并将其添加到仿真模型中。

6.定义边界条件：除了热源之外，还需要为仿真模型定义边界条件，如固定温度、固定热流或固定热通量条件。

这些边界条件将在仿真过程中施加在模型的边界处。

7.定义求解器设置：在ANSYS中，可以选择不同的求解器来求解热传导问题。

根据实际需求，可以选择稳态或瞬态求解器，并定义其他相关设置，如收敛准则和求解步长等。

8.运行仿真：完成所有前期准备工作后，可以运行仿真并等待结果。

ANSYS将根据定义的边界条件和材料属性，求解电磁系统的温度场分布。

9.结果后处理：一旦仿真完成，可以对结果进行后处理和分析。

可以查看温度分布图、温度剖面图或导出结果以供进一步分析和使用。

10.优化设计：根据分析和后处理结果，可以对电磁系统的设计进行优化。

可以将结果与实际需求进行比较，并根据需要进行设计修改。

总结：使用ANSYS进行电磁系统温度场仿真的步骤主要包括创建几何模型、设定材料属性、确定边界条件、网格划分、定义热源和边界条件、设置求解器参数、运行仿真、结果后处理和优化设计。

这些步骤将帮助工程师分析和优化电磁系统的温度场，并提供有关系统的详细信息。

《2024年基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》范文

《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着制造业和工业自动化技术的飞速发展，焊接技术已经成为一种关键的加工手段，被广泛应用于机械、船舶、航空和汽车等领域。

焊接过程中的温度场和应力分布直接影响焊接质量和性能。

因此，通过数值模拟研究焊接过程中的温度场和应力分布具有重要意义。

本文利用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟，分析温度场和应力的变化规律，为优化焊接工艺和提高焊接质量提供理论依据。

二、ANSYS在焊接模拟中的应用ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，具有强大的热-结构耦合分析能力。

在焊接模拟中，ANSYS可以通过建立三维模型、设定材料属性、加载边界条件等方式，对焊接过程中的温度场和应力进行数值模拟。

通过ANSYS软件，我们可以更加直观地了解焊接过程中的温度分布和应力变化，为优化焊接工艺提供理论支持。

三、焊接温度场的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，设定材料属性，包括热导率、比热容、热膨胀系数等。

根据实际焊接工艺，设定加热速度、焊接速度、电流等工艺参数。

（二）温度场模拟与结果分析在设定的边界条件下，模拟焊接过程中的温度场变化。

通过分析温度场的分布规律，可以得出焊接过程中各部位的加热速度、峰值温度等信息。

结合实际工艺参数，可以优化焊接工艺，提高焊接质量和效率。

四、焊接应力的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定与温度场模拟类似，在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，并设定材料属性。

考虑到焊接过程中的热-结构耦合效应，需要设定材料的热弹塑性本构关系。

（二）应力模拟与结果分析在模拟过程中，考虑热-结构耦合效应，分析焊接过程中的应力分布和变化规律。

通过分析应力场的分布、大小和变化趋势，可以得出焊接过程中各部位的应力状态和变形情况。

结合实际工艺参数和应力分布规律，可以优化焊接工艺，减少焊接过程中的残余应力和变形。

五、结论本文利用ANSYS软件对焊接过程中的温度场和应力进行了数值模拟研究。

基于Ansys Workbench雅阁ISG温度场仿真分析

基于Ansys Workbench雅阁ISG温度场仿真分析李新华1杨国威1李哲然2（1．湖北工业大学电气与电子工程学院，430068；2．华中科技大学控制科学与工程系，430074）摘要：本文研究基于Ansys Workbench ISG温度场仿真方法，在此基础上使用Ansys Workbench软件对本田Accord ISG不同工况下的温度场进行仿真，并与电枢绕组温升试验结果做比较，同时讨论电机温度对转子磁钢和磁桥结构的影响。

关键词：ISG，Ansys Workbench，温度场仿真，应力分析Accord ISG Temperature Field Simulation Based onAnsys WorkbenchLI Xinhua1，YANG Guowei1，LI Zheran2（1．School of Electrical & Electronic Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan430068，China2．Department of control science and Engineering，Huazhong University of Science andTechnology，Wuhan 430074，China）Abstract:In this paper，ISG temperature field simulation method is researched based on Ansys Workbench．On this basis, the temperature field of the Honda Accord ISG different operating conditions are simulated by Ansys Workbench．And it is compared with the armature winding temperature rise test results．The impact of the motor temperature of the rotor magnet and the magnetic bridge structure are also discussed．Keywords:ISG，Ansys Workbench，temperature field simulation，stress analysis1 引言轻度混合动力汽车集成式起动-发电机ISG（ISG: Integrated Starter Generator）功率和转矩密度高、运行工况多变、特别是工作环境温度高、散热条件差，这些都给电机设计带来了新的挑战，仅按有常规的电磁设计是不够的，还需要对其进行温度场的仿真分析与设计。

基于ANSYS的电主轴温度场仿真及分析

［ 1］ FANUC 公司． FANUC 0i － MC 参数手册［ Z］． 2006．［ 3］MARPOSS 公司． MARPOSS 综合样本［ Z］． 2006．
1975 年生，第一作者: 宋长双，男，工学学士，工程师，主要研究方向为数控机床电气控制及数控系统应用。 ( 编辑余捷)
－7
( 2)
( 8) ( 9)
2 /3
式中: C 为摩擦系数( 常根据经验来确定) ; ρ 为空气密 kg / m3 ; ω 为角速度， rad / s; R 为旋转体的外径， m; L 度， m。为旋转体的长度， 1． 1． 2 电损耗电损耗主要是定子与转子的电损高速电主轴中，耗，可用下式计算: P e = I2 R = I2 ρL / S ( 3) W; I 为电流， A; ρ 为导体的电阻率，式中: P e 为电损耗， m; S 为导体的截面积， m2 。 Ω·m; L 为导体的长度， 1． 1． 3 磁损耗循环磁化时单位质量的损耗可用经验公式表示为 P t = CfB2 ( 4) max W; C 为与电工钢牌号有关式中: P t 为磁滞损耗功率， Hz; B max 为磁感应最大值， T。的常数; f 为磁化频率，转子铁芯的损耗由转差率来确定，由于它的值很小，可以忽略不计。涡流损耗按下式计算: π δ ( fB ) 2 ( 5) 6 ργ c m; f 为磁化式中: P 为涡流损耗功率; δ 为硅钢片厚度， P = Hz; B 为磁感应最大值， T; γ c 为铁芯的密度， kg / 频率， m3 ; ρ 为铁芯的电阻率， Ω·m。 1． 2 电动机生热率的计算生热率 q 是指热源单位体积的发热量，可用下式 Q V

Ansys有限元分析温度场模拟指导书

实验名称：温度场有限元分析一、实验目的1. 掌握Ansys分析温度场方法2. 掌握温度场几何模型二、问题描述井式炉炉壁材料由三层组成，最外一层为膨胀珍珠岩，中间为硅藻土砖构成，最里层为轻质耐火黏土砖，井式炉可简化为圆筒，筒内为高温炉气，筒外为室温空气，求内外壁温度及温度分布。

井式炉炉壁体材料的各项参数见表1。

表1 井式炉炉壁材料的各项参数三、分析过程1. 启动ANSYS，定义标题。

单击Utility Menu→File→Change Title菜单，定义分析标题为“Steady-state thermal analysis of submarine”2.定义单位制。

在命令流窗口中输入“/UNITS, SI”，并按Enter 键3. 定义二维热单元。

单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 菜单，选择Quad 4node 55定义二维热单元PLANE554.定义材料参数。

单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models菜单5. 在右侧列表框中依次单击Thermal→Conductivity→Isotropic，在KXX文本框中输入膨胀珍珠岩的导热系数0.04，单击OK。

6. 重复步骤4和5分别定义硅藻土砖和轻质耐火黏土砖的导热系数为0.159和0.08，点击Material新建Material Model菜单。

7.建立模型。

单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→By Dimensions菜单。

在RAD1文本框中输入0.86，在RAD2文本框中输入0.86-0.065，在THERA1文本框中输入-3，在THERA2文本框中输入3，单击APPL Y按钮。

8.重复第7步，输入RAD1=0.86-0.065，RAD2=0.86-0.245，单击APPL Y；输入RAD1=0.86-0.245，RAD2=0.86-0.36，单击OK。

基于ANSYS的温度场仿真分析

测试实验，来判定绝缘材料的绝缘性能。因此，有必要研究恒温
式中：［Ｃ］为比热矩阵，考虑系统内能的增加：［Ｋ］为传导矩
阵，包含导热系数、对流系数及辐射率和形状系数；｛Ｔ｝为节点温
度向量；｛Ｔ｝为温度对时间的导数；｛Ｑ（ｔ）｝为节点热流率向量，包含热生成。温度箱中温度场的热分析属于瞬态热传导过程。
绝缘材料在高温条件下长期运行会造成热老化，使绝缘性能下降，在高压作用下易击穿。为进一步研究绝缘材料热老化特性，需将绝缘材料放置在温度箱内长时间加热，再进行绝缘特性
元类型、定义材料相
导热系数比热容
（Ｗｌｍ・ｘ、Ｊ／ｋｇ ‘ Ｋ
０．１２１０３０
生热率
Ｗ／ｍ３
密度
ｋｇ／ｍ
１．２型通用有限元分析软件，能够进行机械应
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基于ＡＮＳＹＳ的温度场仿真分析
基于ＡＮＳＹＳ的温度场仿真分析
ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦｉｅｌｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓＢａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳ
潘从芳娄毅蔺红张起瑞杨一胡贺明
（新疆大学电气工程学院，新疆鸟鲁木齐８３００４７）

基于AnsysWorkbench雅阁ISG温度场仿真分析

基于AnsysWorkbench雅阁ISG温度场仿真分析本文基于Ansys Workbench对雅阁ISG的温度场进行了仿真分析。

ISG是内燃机启动器和发电机的组合装置，也称为轴承式起动机（Starter Generator，简称SG），是目前汽车发动机的“绿色”起动技术之一。

首先，我们需要构建ISG的三维模型，并设置ISG工作时的工况条件，包括工作电流、转速等。

然后，我们将模型导入Ansys Workbench中，通过选择热传导法，建立ISG的温度场分析。

在分析过程中，我们可以将ISG的温度场分为静态和动态两种情况进行分析。

其中，静态分析主要用于分析ISG在静止状态下的温度分布情况，而动态分析则可以直观地反映ISG在工作状态下的温度场分布情况。

通过静态分析，我们可以发现ISG在不同位置的温度分布存在一定的差异。

其中，发电机部分温度分布状态相对均匀，而起动机部分温度分布则表现出较强的集中性，这主要是由于起动机部分工作时电磁场的分布差异所导致的。

而通过动态分析，我们可以得知ISG在不同工作状态下的温度分布情况也会有所不同。

例如，在高负载状态下，ISG的温度分布相对均匀而稳定，在低负载状态下则出现温度分布的不均匀性。

最后，我们可以对ISG的改进进行模拟分析，以寻找最优的改进方案。

例如，可以通过对ISG内部的散热结构进行优化设计，以提高ISG的散热效率并减少温度的集中分布。

综上所述，通过Ansys Workbench的仿真分析，我们可以深入研究ISG的温度场分布情况，并寻找最优的改进方案，以提高ISG的效率和稳定性。

此外，在ISG使用过程中，温度对于ISG的运行状态有着重要的影响。

温度过高会导致ISG内部元件的热膨胀而失去原本的机械性能，从而导致ISG的故障或损坏，进一步影响到整个发动机的运行状态。

因此，在ISG的设计过程中，需要考虑机械结构和散热系统的优化，以确保其能够承受各种环境下的温度影响而稳定运行。

基于ANSYS混凝土箱梁水化热温度场仿真分析

图２温箱梁测点布置
２箱梁水化热温度场理论分析
２１年６月２收到，２修改０１３日６月９日
作者简介：晓（９６，宋１一）山东烟台硕士研究生，８人，研究方向：
２１瞬态热分析理论・
温度效应。
混凝土内部温度场计算的实质是热传导方程
２７期
宋晓：于ＡＳＳ凝土箱梁水化热温度场仿真分析基ＮＹ混
６６７１
在特定边界条件和初始条件下的求解，个传热过整程为瞬态传热。三维瞬态温度场的热传导方程为：
ＯＴＡＴ
．
温升，表达式为：）＝Ｑ（其Ｑ（０１一ｅ）一。
ｉ０八节点六面体温度单元）拟，几何形状上ｄ（７模从来讲，箱双室满足轴对称条件，时两室的混凝单同
土收到相同的水化热温度荷载和边界条件，载荷即和边界条件也是对称的，此取１２的箱梁模型因／（３进行分析求解。图）
（＋Ｆ）。
式中：为每ｍ混凝土胶凝材料用量，ｇｍ；ｋ／
Ｆ为单位体积混凝土混合材用量，ｇｍ；ｋ／
Ｋ为折减系数，于粉煤灰取为０２。对．５根据实际情况设定相应参数，热生成率作为将
度，位为ｋ／０为混凝土的绝热温升，位为单ｇｍ；单

基于Ansys和MotorCAD仿真的无刷直流电机温度场分析

图1定子绕组温度分布云图基于Ansys 和MotorCAD 仿真的无刷直流电机温度场分析王其锋魏雪环刘勇赵飞（贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳550008）摘要：温度场校核的准确性对无刷直流电机的设计至关重要。

现从工业实践的角度，运用热路法平台MotorCAD 以及有限元分析平台Ansys 对无刷直流电机进行了温度场分析，并与样机工作的实际温度进行对比，验证了该模型以及分析方法的有效性和准确性，对后续无刷直流电机的研制具有一定的指导意义。

关键词：无刷直流电机；温度场；Ansys ；MotorCAD0引言无刷直流电机由于其调速范围广、转矩特性优异以及可靠性强等特点和优势，在生产实践中得到了广泛应用。

如何提高无刷直流电机的功率密度一直是业界专家和学者关注的焦点，高功率密度电机研制的瓶颈之一在于温升对电机性能的影响。

温升对电机绝缘材料的物理性能、金属材料的机械性能以及永磁体的磁性能均有较大影响，直接关系到电机的寿命和可靠性[1]，因此在设计阶段对电机进行温度场分析至关重要。

本文并未过多地关注温度场研究的相关理论，而是从实践的角度，通过样机实测的温升，与方案设计阶段运用MotorCAD 以及Ansys 软件仿真的结果进行对比分析，验证所建模型和所用方法的准确性和有效性。

1损耗分析以一台1.9kW 的无刷直流电机为例，额定转矩1.8N ·m ，额定转速10000r /min ，分析该样机额定点的稳态温度场。

该样机为典型的无刷直流电机结构，采用自然风冷方式进行冷却。

温度场分析的前提在于准确地计算出电机内部的损耗，主要包括定子铁芯损耗、定子铜耗、永磁体涡流损耗和风摩损耗[2]。

运用Ansoft Maxwell 软件对定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗进行仿真计算，得到定子铁芯损耗为26.9W 、转子涡流损耗为12.8W 。

风摩损耗为电机旋转时与空气之间的摩擦以及轴承高速运转时产生的摩擦损耗，取输出功率的0.5%，即9.5W ；铜耗为电流流过绕组时绕组发热产生的损耗，通过相电流以及电阻值计算得到铜耗为102.8W 。

针对ansys的机械通风温室流场及温度场的数值模拟

ｆｍ‘Ｏ｛｛ｌｌｌｌ｛｛｝图３－３ＧＳＴ显示的收敛监测图Ｆｉ驴．３Ｃｏ吖ｅｒｇｅｎｃｅｍｏｎｉ伽ｒｂｙＧｓＴ图３－４速度矢量图ｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙＦｉｇ．３－４ｖｅｃｔｏｒｇｒａｐｈ４１图３－５速度等值线轮廓图Ｆｉｇ．３－５Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｏｌｉｎｅ图３－６温度等值线轮廓图Ｆｉｇ．３－６Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｏｌｉｎｅ３．５．２试验方案二数值模拟结果图３—７中为温室内各节点处的速度矢量图，箭头的方向表示该点处的风的流动方向，颜色代表速度的大小，速度的大小可以根据下面的颜色对照条进行预测。

其中速度的单位是ｍ／ｓ。

从图中可以看到，随着窗口安装位置的提高，温室中的整个流场变化不大。

图３—８为速度等值线轮廓图，不同颜色交界处的节点速度大小相等。

速度单位是ｍ／ｓ。

第三章速度场及温度场的计算机辅助分析图３－９为温度等值线轮廓图，不同颜色交界处的节点温度大小相等。

温度单位是℃。

图３．７速度矢量图Ｆｉｇ．３－７Ｖｅｃｔｏｒｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙ图３－８速度等值线轮廓图Ｆｉｇｊ３－８Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｏｌｉｎｅ图３－９温度等值线轮廓图Ｆｉ９３－９Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｏｌｉｎｅ华中农业大学硕士学位论文：基于ＡＮＳＹＳ的机械通风温室流场及温度场的数值模拟３．５．３试验方案三数值模拟结果图３．１０中为温室内各节点处的速度矢量图，箭头的方向表示该点处的风的流动方向，颜色代表速度的大小，速度的大小可以根据下面的颜色对照条进行预测。

其中速度的单位是ｍ／ｓ。

图３－ｎ为速度等值线轮廓图，不同颜色交界处的节点速度大小相等。

速度单位是ｍ／ｓ。

图３—１２为温度等值线轮廓图，不同颜色交界处的节点温度大小相等。

温度单位是℃。

图３．１０速度矢量图Ｆｉｇ．３－１０Ｖｅｃｔｏｒｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙ图３．１ｌ速度等值线轮廓图●Ｆｉｇ．３－１１Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｏｌｉｎｅ第三章速度场及温度场的计算机辅助分析图３．１２温度等值线轮廓图Ｆｉｇ．３－１２Ｓｋｅｌｅｔｏｎｍａｐｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｏｌｉｎｅ。

基于ANSYS的温度场计算

基于ANS‎YS的温度‎场计算ANSYS‎软件是融结‎构、流体、电场、磁场、声场分析于‎一体的大型‎通用有限元‎分析软件。

由世界上最‎大的有限元‎分析软件公‎司之一的美‎国ANSY‎S 开发，它能与多数‎C AD软件‎接口，实现数据的‎共享和交换‎，如Pro/Engin‎e er, NASTR‎A N, Alogo‎r, I－DEAS, AutoC‎A D等，是现代产品‎设计中的高‎级CAD 工‎具之一。

应用ans‎y s分析软‎件对一个具‎体的对象进‎行分析和计‎算时，完整的an‎s ys分析‎过程可分成‎三个阶段:即前处(Prepr‎o cess‎i ng)，前处理是建‎立有限元模‎型，完成单元网‎格剖分:求解(Solut‎i on)和后处理(Postp‎r oces‎s ing)，后处理则是‎采集处理分‎析结果，使用户能简‎便提取信息‎，了解计算结‎果。

下面分别进‎行说明。

Ansys‎的前处理Ansys‎的前处理技‎术一般由两‎部分组成:一、对求解场域‎进行离散，生成有限元‎网格;二、区域物理参‎数的处理。

网格剖分主‎要是实现对‎求解场域单‎元的自动剖‎分，自动把各个‎单元和节点‎进行编号，确定各节点‎的坐标、边界节点的‎编号等数据‎，形成一个数‎据文件，作为有限元‎程序的输入‎数据。

为了方便查‎看各单元剖‎分情况，判断合理性‎，还要绘制网‎格剖分图。

自适应网格‎剖分(Adapt‎i ve Mesh Gener‎a tion‎)及其加密技‎术是近年来‎a n sys‎温度场计算‎中发展比较‎快和比较完‎整的内容，它也属于a‎n sys的‎前处理范畴‎。

前处理程序‎是定义问题‎的程序，它安排所有‎必须进行汇‎编的实体数‎据。

它由可分开‎的两部分组‎成。

第一部分是‎几何图形和‎拓扑结构的‎描述，即该实体有‎一定几何形‎状和材料性‎质，这是对原型‎样机的结构‎仿真，我们通过第‎一部分的工‎作建立有限‎元分析实体‎模型。

基于ANSYS钢结构的焊接温度场仿真分析

… ～ … … …
０引言
在焊接实验中，仅仅依靠物理测量对焊接温
度场的研究，但浪费了大量的人力物力，而且不现有的条件也限制了其发展，随着数值分析的引
入及计算机技术的发展，利用有限元分析可以迅速准确地获得焊接温度场的整体分布，并实现其动态变化过程的模拟ｎ】由于钢结构具有高的高＇２。温热导率，使焊件局部存在较长的高温停留时间，从而引起焊后焊件发生较大的残余应力和变形，
１
訇地
基于ＡＹＳＮＳ钢结构的焊接温度场仿真分析
ＦｉｔｅｍｅｎｔａｎｙｓｏＧｅｌｎｉｅｅｌａｌｓｉｆＴＩｗｄｅｄｓｔｅｅＩｂａｓｅｄＮＳＹＳｏｎＡ
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（吉林广播电视大学辽源分校，辽源１６０）２０３
一
其中，为焊接效率，是热源分布参数；Ｑ为焊接电弧的功率；为热源高度。日
其边界条件描述如下：
钢板下表面：与垫板之间的热传递损耗，以
１０（ｉ
）（＋
）
：
０
等效热传导系数描述如下（为环境温度）：
本文选择３６Ｌ不锈钢作为实验材料，试验所１用材料的化学成分见表１，焊接试样为５ｍｍＸ５００ｍｍＸ４ｍｍ的钢板，焊接方式采用对接。为提高

基于ANSYS的机床电主轴温度场计算仿真分析

ｓｏｃｉｉｇｉｎｍａｈｎｎ．
Ｋｅｙｗｏｄｓ：ＣＮＣ；ＭｏｏｚｄＳｉｄｅ；ＴｅｅａｕｅＦｅｄ；Ｓｍｕａｉｎ；ＡＮＳｒｔｒｅｐｎｌｉｍｐｒｔｒｉｌｉｌｔｏＹＳ
制造技术的发展对数控机床的精度和可靠性提出了越来越高的要求，机床的精密化、速化已经成为一高
本文中，轴承选择ＳＦ的７９５ＥＨ前Ｋ１１Ｃ／Ｃ角接触球轴
承，后轴承选择ＳＦ的６９３深沟球轴承。本次计算Ｋ１１
图１高速电主轴结构
中，设加工工件为４钢，主轴的转速为８００假５电０ｒｍｎ／ｉ。前后轴承的参数如表２所示。
ＬＩＣｈｎｑ￣ｅｇｉ￣
，
ＺＨＡＮＧａｄｎ￣￣Ｘｉｏｏｇ
，
ＺＡＧＱａ ①，１ａ ① ＨＮｉｎＬｏＨ
（ＳｚｏｃｄｍｉｎＪｏｎｎｖｒｔ，ｕｈｕ２２，Ｈ＠ｕｈｕＡａｅｙＸｉｔｇＵｉｓｙＳｚｏ，０ＣＮ；ａａｏｅｉ１１５ ②ＸｎＪｏｎｎｖｒｔ，ｉｎ７０４，ＣＮ）ｉｉｔｇＵｉｅｓｙＸ１０９Ｈａａｏｉａ
个不可阻挡的发展趋势。在精密加工中，由机床热变形所引起的制造误差占总误差的４％～７％ … 。在００
仿真分析、减小电主轴的温度场分布不均匀对减小电主轴热变形至关重要。对主轴系统热特性的研究，年来主要集中在主近

基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究

基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究摘要：本文通过使用ANSYS仿真软件，针对焊接过程中的温度场和应力进行了数值模拟研究。

首先，对焊接过程进行了理论分析，分析了焊接过程中的热传导、热传递和热辐射等因素对焊接温度场的影响。

然后，利用ANSYS软件对三维焊接模型进行了建模，并对焊接过程进行了数值模拟，得到了焊接过程中的温度场和应力分布。

最后，通过对模拟结果的分析和讨论，总结了焊接温度场和应力分布的特点，并提出了一些改进措施，以提高焊接过程的质量和效率。

一、引言焊接作为常用的结合工艺，广泛应用于制造业和建筑业等领域。

在焊接过程中，温度场和应力分布的研究对于保证焊接接头的质量和可靠性非常重要。

传统的试验方法需要大量的时间和成本，而且难以观察到焊接过程中的内部情况。

因此，使用数值模拟方法对焊接过程进行研究具有重要意义。

二、焊接温度场的理论分析焊接过程中的温度场受到多种因素的影响，包括热传导、热传递和热辐射等。

热传导是由于焊接电弧产生的热量在焊缝和近场区域内的传递。

热传递是由于焊接电弧产生的热量在远场区域内的传递。

热辐射是由于高温熔池表面辐射的热量在焊接过程中的传递。

在理论分析中，需要考虑这些因素对温度场的影响，并建立相应的数学模型。

三、焊接温度场的数值模拟为了研究焊接过程中的温度场，我们使用ANSYS软件对三维焊接模型进行建模，并对焊接过程进行数值模拟。

首先，我们需要确定焊接材料的物理参数和边界条件。

然后，我们建立焊接模型，并进行网格划分。

接下来，我们通过设置焊接电弧的功率和时间来模拟焊接过程。

最后，我们得到了焊接过程中的温度场分布。

四、焊接应力场的理论分析焊接过程中的应力分布受到多种因素的影响，包括热应力、冷却应力和残余应力等。

热应力是由于焊接过程中的温度差异引起的，冷却应力是由于焊接材料的收缩引起的，残余应力是由于焊接材料的变形引起的。

在理论分析中，需要考虑这些因素对应力场的影响，并建立相应的数学模型。

ANSYS仿真电磁系统温度场步骤

应用ANSYS对接触器电磁系统热场仿真步骤1、熟悉掌握ANSYS软件的基本操作。

2、建模(Modeling)。

通过ANSYS前处理器中的Modeling对电磁系统进行建模，可适当进行一些简化。

需要建一大的空气体将整个电磁系统包住。

3、选择单元(Element Type)。

ANSYS软件中SOLID97单元可以进行电磁场与温度场的顺序耦合，所以选择这个单元进行磁场的分析。

选择好单元后，进行自由度设置，这方面可以详细阅读ANSYS的help文件中关于SOLID97单元的介绍。

电磁系统中线圈是载压型线圈，它的SOLID97单元的自由度就应该选择AX、AY、AZ、CURR；其他部件为了进行涡流场计算，选择AX、AY、AZ、VOLT。

4、材料属性设置(Material Props)。

电磁系统中包含硅钢片、分磁环、线圈、骨架以及空气体，需对每个部分设置相应的材料属性。

本次分析涉及到的材料属性有相对磁导率、电阻率、热传导系数和对流散热系数，查阅相关材料手册获得这些参数。

对于受温度影响的参数需将其与温度变化的关系设置好。

5、对模型各部分赋相应的材料、坐标系、实参数(Meshing)。

对于线圈单元，需进行实参数定义，包括线圈横截面、匝数、体积、电流方向矢量、对称系数和填充系数（线圈体积可以通过建好的模型直接获得）。

线圈的单元坐标系必须为圆柱局部坐标系。

其他部分可以使用全局坐标系，不需要实参数。

6、划分网格(Meshing)。

具体如何划分需通过自己不断尝试。

网格划分越密，计算越精确，但计算速度很慢，对电脑内存要求很大，所以需不断调试。

7、耦合线圈单元CURR自由度(Coupling/Ceqn)。

选中线圈所有节点进行耦合。

8、加载磁场分析的边界条件和载荷(Loads)。

线圈电压加载在线圈单元上，电压大小为峰值，相角为0。

由于SOLID97单元是矢量法分析，因此在整个模型最外层表面施加磁力线平行的边界条件即可。

9、磁场分析选项设置，写入物理环境。

ANSYS CFD 电机温度场仿真分析流程

ANSYS CFD电机温度场仿真分析流程1前言电机是一种实现机电能量转换的电磁装置。

从19世纪末期起，电机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机。

电机在运行时将产生各种损耗，这些损耗转变成热量，使电机各部件发热，温度升高。

电机中的某些部件，特别是电机的绝缘，只能在一定的温度限值内才能可靠工作。

为维持电机的合理寿命，需要采取适当的措施将电机中的热量散发出去，使其在允许的温度限值内运行。

电机冷却的目的就是根据不同类型的电机选择一种合理的冷却方式，保证在额定运行状态下，电机各部分温度不超过国家标准允许的限值。

电机的冷却方式，主要是指对电机散热采用什么冷却介质和相应的流动途径。

改进电机的冷却技术，对提高电机的利用系数和效率及增加可靠性和寿命，特别对提高大型电机的单机容量，都具有重要的意义。

为了找到最佳的电机冷却方式，需要对电机在工作过程中的核心流动问题进行CFD仿真分析。

电机的CFD仿真分析的核心问题即是电机散热系统分析，涉及通风系统、通风部件、换热部件的设计优化问题以及电机核心部件的温升（起动时及额定工况）等问题。

2技术路线电机的稳态温度场仿真的分析流程如下图所示。

3实施过程以一个基于FLUENT的异步电机的稳态温度场分析为例进行说明。

3.1几何处理电机的温度场仿真既涉及到空气的流动，也涉及到热量在绕组和其他结构件之间的传递，属于流-固共轭换热的范畴，因此仿真计算域中既包含流体域，也包含固体域。

由于流体域和固体域两者是互补的关系，所以在抽取流体域之前，需要先对固体域做处理。

电机模型较为复杂，细节特征较多，而流场仿真分析对网格质量的要求较高，因此在保证计算精度的前提下，需要先对实际电机物理模型做一些合理的简化从而尽可能缩小计算的规模。

简化对象的选取是根据具体结构对温度场计算的影响程度来决定：如果局部的细节特征对温度场计算的影响和主要因素相比可以忽略不计，那么这些细节就可以去除；如果考察的对象是局部的细节特征，则需要建立局部细化模型，从而考虑具体的细节特征。