ANSYS第六章热边界条件
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表格化边界条件可以使用于所有实体模型 和/或 有限元模型 热边界 条件: – 使用D, DK,DL, DA命令施加的温度 – 使用F, FK命令施加的热流 – 使用SF, SFE, SFL, SFA命令施加的对流 – 使用SF, SFE, SFL, SFA命令施加的热流量 – 使用BF,BFE,BFL,BFA, BFV命令施加的内部热生成
2 .0
O 4 . 2 P - 1 2 . 3 PP 9 . 7
QP2 . 0
6-15
载荷数组的通常习惯
尽管参数名可以达到8个字符长，表格参数由于应用于命令的域中，只 能限制在7个字符以下。
• SURF151, 152 平面效果单元 – 实常数 • 旋转速度和滑动因子(主要用于汽轮机应用如转子)是基本变量 TIME,X,Y,Z的函数
6-8
定义ANSYS表格
表格可以使用下面的方法定义: – ANSYS 命令 (*DIM) – 在 GUI, 使用 Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit – 在 GUI, 在施加边界条件时，软件允许使用现有的表格或定义新的表 格。
• 而且, J=0 列, 通常包括行号数字(I=1 到m), 必须变化为单向增加的 数字系列 (不一定是整数)。
• 同样, I=0 行, 通常包括列号数字(J=1 到n), 必须变化为单向增加的数 字系列 (不一定是整数)。 缺省情况下，所有标志数字从接近0的数 字开始。
6-13
1-D 表格例子
例如, 1-D 表格 A 可以解释如下:
基本变量 • TIME,X,Y,Z • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME,X,Y,Z,TEMP,VELOCITY • TIME,X,Y,Z • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME
6-7
单元-特殊表格支持
• Fluid116 1-D 热－流单元 – 载荷 • 热流是基本变量TIME的函数 • 压力是基本变量 TIME,X,Y,Z的函数
行用行号 I标志, 从1到m 列用列号J标志，从1到n。 • 组成数组的数称为数组元素。每个数组元素用下标 (I,J) 标志，I是行 号，J是列号。
6-10
ANSYS APDL 数组复习
• 对于 ARRAY 类型，所有数都按照下标存储和引用。所有下标为整 数。一个典型的 5x3 数组如下。
j 1 2 3 4 5 columnindexnumbers
A(1.5) 表示 20.0 (12.0和28.0的中间数值)
A(2.5) 表示 87.2 (28.0 和146.4的中间数值)
1 .0
L O 1 . 0 1 2 .0 M P A = 2 .0 2 8 .0
NMM QPP 3 .0 1 4 6 .4
6-14
2-D 表格例子
2-D 表格 PQ 可以解释如下:
L O 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 i 1 M P 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 i 2 rowindexnumbers NMM QPP 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 i 3
6-11
ANSYS APDL 数组复习
• 例如，在ANSYS命令中使用数组元素NSTR(2,4)会将数字19.1 代入 ，如果数组定义如下:
基本变量 • 时间 • 全局笛卡尔坐标系中坐标 • 温度 • 速度, 用于Fluid116单元，1-D
热－流 单元
相应 ANSYS 标记 • TIME • X, Y, Z
• TEMP • VELOCITY
6-2
其它表格定义
独立变量
– 直接或间接随基本变量变化并形成表格的变量，如，
hf = f(time) 换热系数(独立变量)是基本变量时间的函数
– 用外部编辑器如EXCEL生成的文 件。数据必须是tab-delimited 格 式才能用ANSYS的 *TREHale Waihona Puke BaiduD命令 读入。
6-9
ANSYS APDL 数组复习
• ANSYS 有两种数组参数: – 数组 类型定义离散的函数 – 表格 类型使用线性插值方法定义连续的函数。
• 数组可以是一、二、三维的。 • 两维数组有 m 行 n 列;
PQ(1,1.5) 表示 3.5 (2.8 和4.2的中间数值)
PQ =
PQ(3.5,1.3) 表示 14.88 (42.0 和-4.5平均, 9.7 和2.0平均,然后 乘上 30% 加到 42.0和-4.5的平均值上)。
1 .0
L1 . 0 2 . 8 M2 . 0 - 9 . 6 MM3 . 0 4 2 . 0 NM4 . 0 - 4 . 5
表格化热边界条件 (载荷)
以前，施加在几何模型和/或有限元模型上的载荷都是常数或随温度 变化的数值。当要施加复杂的随时间和空间变化的载荷时，表格化 的热边界条件就更加方便。
定义 - 表格化边界条件就是通过表格施加的边界条件，其数值经过
计算并在求解过程中施加。
6-1
表格化边界条件- 基本变量
表格由下列基本变量组成:
使用 HELP 命令查看上述命令相应 的菜单项。
6-5
表格化边界条件的重要说明
如果表格化边界条件不是时间的函数，他们可以很好的随时间阶跃施 加，而不受KBC命令的约束 (见第 4 章 )。
6-6
基本变量 - 边界条件应用
热边界条件 • 施加温度 • 热流 • 换热系数 • 介质温度 • 热流量 • 内部热生成 • 均匀热生成
L O 12.5 -41.46.0431.6 M P NSTR= 10.8320.73.8519.1
NMM QPP -4.5 -35.21.6487.2
6-12
ANSYS APDL 表格复习
• TABLE 同样由一系列排列为矩阵的数组成，但TABLE 允许使用数 组元素的中间值，这是通过插值方法实现的。
hf = f(x,rpm) rpm = g(time)
hf 和 rpm 是独立变量
6-3
其它表格定义
多元表格
– 表格有多于一个的变量，如 hf = f(x,y,time)
循环表格
– 表格要引用其它带有独立变量的表格，如 hf = f(x,y,rpm) rpm = g(time)
6-4
表格输入的应用
2 .0
O 4 . 2 P - 1 2 . 3 PP 9 . 7
QP2 . 0
6-15
载荷数组的通常习惯
尽管参数名可以达到8个字符长，表格参数由于应用于命令的域中，只 能限制在7个字符以下。
• SURF151, 152 平面效果单元 – 实常数 • 旋转速度和滑动因子(主要用于汽轮机应用如转子)是基本变量 TIME,X,Y,Z的函数
6-8
定义ANSYS表格
表格可以使用下面的方法定义: – ANSYS 命令 (*DIM) – 在 GUI, 使用 Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit – 在 GUI, 在施加边界条件时，软件允许使用现有的表格或定义新的表 格。
• 而且, J=0 列, 通常包括行号数字(I=1 到m), 必须变化为单向增加的 数字系列 (不一定是整数)。
• 同样, I=0 行, 通常包括列号数字(J=1 到n), 必须变化为单向增加的数 字系列 (不一定是整数)。 缺省情况下，所有标志数字从接近0的数 字开始。
6-13
1-D 表格例子
例如, 1-D 表格 A 可以解释如下:
基本变量 • TIME,X,Y,Z • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME,X,Y,Z,TEMP,VELOCITY • TIME,X,Y,Z • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME,X,Y,Z,TEMP • TIME
6-7
单元-特殊表格支持
• Fluid116 1-D 热－流单元 – 载荷 • 热流是基本变量TIME的函数 • 压力是基本变量 TIME,X,Y,Z的函数
行用行号 I标志, 从1到m 列用列号J标志，从1到n。 • 组成数组的数称为数组元素。每个数组元素用下标 (I,J) 标志，I是行 号，J是列号。
6-10
ANSYS APDL 数组复习
• 对于 ARRAY 类型，所有数都按照下标存储和引用。所有下标为整 数。一个典型的 5x3 数组如下。
j 1 2 3 4 5 columnindexnumbers
A(1.5) 表示 20.0 (12.0和28.0的中间数值)
A(2.5) 表示 87.2 (28.0 和146.4的中间数值)
1 .0
L O 1 . 0 1 2 .0 M P A = 2 .0 2 8 .0
NMM QPP 3 .0 1 4 6 .4
6-14
2-D 表格例子
2-D 表格 PQ 可以解释如下:
L O 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 i 1 M P 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 i 2 rowindexnumbers NMM QPP 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 i 3
6-11
ANSYS APDL 数组复习
• 例如，在ANSYS命令中使用数组元素NSTR(2,4)会将数字19.1 代入 ，如果数组定义如下:
基本变量 • 时间 • 全局笛卡尔坐标系中坐标 • 温度 • 速度, 用于Fluid116单元，1-D
热－流 单元
相应 ANSYS 标记 • TIME • X, Y, Z
• TEMP • VELOCITY
6-2
其它表格定义
独立变量
– 直接或间接随基本变量变化并形成表格的变量，如，
hf = f(time) 换热系数(独立变量)是基本变量时间的函数
– 用外部编辑器如EXCEL生成的文 件。数据必须是tab-delimited 格 式才能用ANSYS的 *TREHale Waihona Puke BaiduD命令 读入。
6-9
ANSYS APDL 数组复习
• ANSYS 有两种数组参数: – 数组 类型定义离散的函数 – 表格 类型使用线性插值方法定义连续的函数。
• 数组可以是一、二、三维的。 • 两维数组有 m 行 n 列;
PQ(1,1.5) 表示 3.5 (2.8 和4.2的中间数值)
PQ =
PQ(3.5,1.3) 表示 14.88 (42.0 和-4.5平均, 9.7 和2.0平均,然后 乘上 30% 加到 42.0和-4.5的平均值上)。
1 .0
L1 . 0 2 . 8 M2 . 0 - 9 . 6 MM3 . 0 4 2 . 0 NM4 . 0 - 4 . 5
表格化热边界条件 (载荷)
以前，施加在几何模型和/或有限元模型上的载荷都是常数或随温度 变化的数值。当要施加复杂的随时间和空间变化的载荷时，表格化 的热边界条件就更加方便。
定义 - 表格化边界条件就是通过表格施加的边界条件，其数值经过
计算并在求解过程中施加。
6-1
表格化边界条件- 基本变量
表格由下列基本变量组成:
使用 HELP 命令查看上述命令相应 的菜单项。
6-5
表格化边界条件的重要说明
如果表格化边界条件不是时间的函数，他们可以很好的随时间阶跃施 加，而不受KBC命令的约束 (见第 4 章 )。
6-6
基本变量 - 边界条件应用
热边界条件 • 施加温度 • 热流 • 换热系数 • 介质温度 • 热流量 • 内部热生成 • 均匀热生成
L O 12.5 -41.46.0431.6 M P NSTR= 10.8320.73.8519.1
NMM QPP -4.5 -35.21.6487.2
6-12
ANSYS APDL 表格复习
• TABLE 同样由一系列排列为矩阵的数组成，但TABLE 允许使用数 组元素的中间值，这是通过插值方法实现的。
hf = f(x,rpm) rpm = g(time)
hf 和 rpm 是独立变量
6-3
其它表格定义
多元表格
– 表格有多于一个的变量，如 hf = f(x,y,time)
循环表格
– 表格要引用其它带有独立变量的表格，如 hf = f(x,y,rpm) rpm = g(time)
6-4
表格输入的应用