ansys技巧总结_包含接触的热力耦合例子
ANSYS耦合场分析_热应力
例如: 如果结构网格包括在热模型中不存在的圆角 时，许多节点将落在热模型的外面。如果圆角足 够大而且热模型足够细致，圆角区域的载荷将不 能写出。
10-15
基本过程
在热-应力分析中，由温度求解得到的节点温度 将在结构分析中用作体载荷。 当在顺序求解使用手工方法时将热节点温度施加到结构单元上有两种选项。选择 的原则在于结构模型和热模型是否有相似的网格划分:
如果热和结构的单元有相同 的节点号码. . .
1
• 热模型自动转换为结构模型，使用 ETCHG 命令(见相应单元表格)。 • 温度可以直接从热分析结果文件读出 并使用LDREAD 命令施加到结构模型 上。
10-3
直接方法 - 例题
在第七章对流部分中，介绍了FLUID66和FLUID116热—流单元。该单元具有 热和压力自由度，因此是直接耦合场单元。
ANSYS有一些其他的耦合单元，具有结构，热，电，磁等自由度。绝大多数 的实际问题只涉及到少数几个物理场的耦合。这里提供了几个涉及到热现象 的直接耦合场分析。
• 不同场之间使用统一的单位制。例如，在热-电分析中，如果电瓦单位使 用瓦(焦耳/秒)，热单位就不能使用Btu/s。
• 由于需要迭代计算，热耦合场单元不能使用子结构。
10-6
直接方法 - 加载, 求解, 后处理
在直接方法的加载，求解，后处理中注意以下方面： • 如果对带有温度自由度的耦合场单元选择 瞬态 分析类型的话： – 瞬态温度效果可以在所有耦合场单元中使用。 – 瞬态电效果(电容，电感)不能包括在热-电分析中(除非只是TEMP和VOLT自由度 被 激活)。 – 带有磁向量势自由度的耦合场单元可以用来对瞬态磁场问题建模(如,SOLID62). 带 有标量势自由度的单元只能模拟静态现象(SOLID5)。 • 学习每种单元的自由度和允许的载荷。耦合场单元允许的相同位置(节点,单元面等)施加多 种类型的载荷 (D, F, SF, BF) 。 • 耦合场分析可以使高度非线性的。考虑使用Predictor 和 Line Search 功能改善收敛性。 • 考虑使用Multi-Plots功能将不同场的结果同时输出到多个窗口中。
ansys多物理场耦合技术和方法
ANSYS是一种广泛应用于工程领域的仿真软件，它提供了多物理场耦合分析的能力，用于模拟和解决多个物理现象相互作用的问题。
以下是ANSYS多物理场耦合技术和方法的一些常见应用：1. 结构-热耦合（Thermo-Structural Coupling）：这种耦合方法用于分析结构在热载荷下的变形和应力响应。
它可以考虑热传导、热辐射、温度梯度等对结构性能的影响，并通过结构和热传导方程之间的相互作用来解决这些问题。
2. 结构-电磁耦合（Electromagnetic-Structural Coupling）：这种耦合方法用于研究结构在电磁场作用下的响应。
它可以考虑电磁场的电流、磁场、电磁感应等对结构的影响，并通过结构和电磁场方程之间的相互作用来解决这些问题。
3. 流体-结构耦合（Fluid-Structure Interaction, FSI）：这种耦合方法用于模拟流体和结构之间的相互作用。
它可以考虑流体力学中的压力、速度、湍流、流体-固体界面等对结构的影响，以及结构对流体的阻力、振动等反馈作用。
4. 流体-热耦合（Fluid-Thermal Coupling）：这种耦合方法用于模拟流体和热传导之间的相互作用。
它可以考虑流体在流动过程中的热对流、辐射等对热传导的影响，以及热传导对流体温度分布的影响。
5. 电磁-热耦合（Electromagnetic-Thermal Coupling）：这种耦合方法用于模拟电磁场和热传导之间的相互作用。
它可以考虑电磁能量的吸收、热产生和热扩散等对系统温度分布的影响，以及温度对电磁特性的影响。
以上只是ANSYS多物理场耦合技术和方法的一些例子，实际中还有其他类型的耦合分析，如声-结构耦合、声-流体耦合等。
通过使用这些耦合技术和方法，工程师可以更准确地模拟和分析不同物理场之间的相互作用，从而更好地优化设计和解决实际问题。
ansys热流双向耦合+结构单向耦合
ANSYS软件是一种强大的有限元分析软件，广泛应用于工程领域的热流双向耦合和结构单向耦合分析。
本文将从热流双向耦合和结构单向耦合的基本原理、ANSYS软件的应用方法以及应用案例等方面进行介绍和分析。
一、热流双向耦合的基本原理1. 热流双向耦合是指热传导和流体流动之间相互影响的耦合分析方法。
2. 在热流双向耦合分析中，热传导和流体流动之间存在相互影响的物理过程。
热传导会导致流体的温度分布发生变化，而流体的流动又会影响热传导的过程。
3. 热流双向耦合分析可以用于模拟汽车发动机的冷却系统、航空发动机的燃烧室等工程问题，对于研究热传导和流体流动之间的复杂耦合现象具有重要意义。
二、结构单向耦合的基本原理1. 结构单向耦合是指结构应力和温度之间的单向耦合分析方法。
2. 在结构单向耦合分析中，结构的应力状态会随着温度的变化而发生变化，而温度的变化不会受到结构应力的影响。
3. 结构单向耦合分析可以用于模拟航空航天器在进入大气层时的热应力行为、电子器件的热机械性能等工程问题，对于研究结构应力和温度之间的复杂耦合现象具有重要意义。
三、ANSYS软件的应用方法1. ANSYS软件是目前应用最为广泛的有限元分析软件之一，具有强大的热流双向耦合和结构单向耦合分析功能。
2. 在进行热流双向耦合分析时，可以利用ANSYS软件中的流体动力学模块和热传导模块进行耦合求解，得到热传导和流体流动的相互影响结果。
3. 在进行结构单向耦合分析时，可以利用ANSYS软件中的结构分析模块和热分析模块进行耦合求解，得到结构应力和温度之间的单向耦合结果。
四、应用案例分析1. 以汽车发动机冷却系统为例，可以利用ANSYS软件进行热流双向耦合分析，研究冷却水在发动机中的流动和散热过程，为发动机的热管理设计提供依据。
2. 以航空航天器进入大气层时的热应力行为为例，可以利用ANSYS 软件进行结构单向耦合分析，研究航空航天器在高速进入大气层时的热应力分布，为材料选型和结构设计提供依据。
ansys磁热耦合实例
ANSYS磁热耦合实例简介磁热耦合是一种将磁场和热场相互作用考虑在内的仿真方法。
ANSYS是一款广泛应用于工程领域的仿真软件，提供了强大的磁场和热场仿真功能。
本文将通过一个实例来介绍如何在ANSYS中进行磁热耦合仿真。
实例背景假设我们需要设计一个电机，其中的线圈将在工作过程中产生磁场，并在电流通过时发热。
为了确保电机的正常运行，我们需要对磁场和热场进行耦合仿真，以评估线圈的性能和温度分布。
步骤一：建立几何模型首先，在ANSYS中建立电机的几何模型。
可以使用ANSYS提供的几何建模工具，或者导入其他CAD软件生成的几何模型。
步骤二：设置材料属性根据电机的实际情况，设置线圈和其他部件的材料属性。
材料属性包括磁导率、热导率、比热容等。
步骤三：设置边界条件根据电机的工作条件，设置边界条件。
例如，设置线圈的电流密度和温度，设置外部磁场的大小和方向。
步骤四：设置求解器选择合适的求解器来求解磁场和热场方程。
ANSYS提供了多种求解器，可以根据实际情况选择。
步骤五：进行仿真计算使用ANSYS的仿真计算功能，对磁场和热场进行耦合仿真计算。
根据设置的边界条件和材料属性，求解磁场和热场的分布情况。
步骤六：分析结果根据仿真计算得到的结果，分析线圈的磁场分布和温度分布。
评估线圈的性能和温度是否满足设计要求。
实例详解建立几何模型在ANSYS中，我们可以使用几何建模工具来创建电机的几何模型。
可以绘制线圈、转子、定子等部件，并设置其尺寸和形状。
设置材料属性在ANSYS中，可以为线圈和其他部件设置材料属性。
通过设置磁导率、热导率、比热容等参数，来描述材料的磁性和热性能。
设置边界条件在ANSYS中，可以设置线圈的电流密度和温度，以及外部磁场的大小和方向。
这些边界条件将影响磁场和热场的分布情况。
设置求解器在ANSYS中，可以选择适合的求解器来求解磁场和热场方程。
根据问题的复杂程度和求解速度的要求，选择合适的求解器。
进行仿真计算使用ANSYS的仿真计算功能，对磁场和热场进行耦合仿真计算。
ANSYS-热分析培训-热接触解析
热接触
… 实例
1. 使用输入文件 “th_contact.inp”，读入模型。 2. 使用接触向导创建接触对。
培训手册
HEAT TRANSFER 6.0
Inventory #01445 March 30, 2002 11-13
热接触
… 实例
– 选择下方实体的顶部的线作为目标面。
培训手册
HEAT TRANSFER 6.0
– TC 为接触面的温度
– 接触面和目标面间的热流
0 < gap < pinball
– 自由面中接触面到环境的热流
• 自由面由下面的条件确定：
– 开放的环境的接触
(gap > pinball)
– 只存在接触单元（忽略目标单元）
– 如果存在目标单元，其Keyopt(3)=1
培训手册
Inventory #01445 March 30, 2002 11-7
培训手册
HEAT TRANSFER 6.0
Inventory #01445 March 30, 2002 11-18
热接触
… 实例
• 本例使用常数 TCC = .001.
若接触选项
培训手册
Inventory #01445 March 30, 2002 11-19
HEAT TRANSFER 6.0
热接触
DT
T
x
Inventory #01445 March 30, 2002 11-2
HEAT TRANSFER 6.0
热接触
培训手册
• ANSYS能够模拟这种情况以及其他复杂的热问题，通过使用….
– 结构－热接触的耦合场分析 • 支持通用的热接触分析能力。 • 典型应用： – 金属成形 – 装配接触 – 燃气涡轮
ansys流固耦合案例
ansys流固耦合案例1. Ansys流固耦合案例：热沉设计热沉是一种用于散热的设备，通常用于电子设备中，以降低温度并保护设备不受过热损坏。
在设计热沉时，流体流动和热传导是两个重要的物理过程。
Ansys流固耦合可以帮助工程师模拟和优化热沉的设计。
在这个案例中，我们考虑了一个由铝合金制成的热沉。
热沉的底部与电子设备紧密接触，通过流体流动和热传导来吸收和传递热量。
通过使用Ansys的流固耦合模块，我们可以解决以下问题：1) 流体流动模拟：我们可以使用Ansys Fluent模块模拟流体在热沉内部的流动情况。
通过设定合适的边界条件和材料属性，我们可以计算出流体的速度场和压力场。
2) 热传导模拟：我们可以使用Ansys Mechanical模块模拟热沉内部的热传导过程。
通过设定热源和材料属性，我们可以计算出热沉内部的温度分布。
3) 流固耦合模拟：在流体流动和热传导模拟的基础上，我们可以使用Ansys的流固耦合模块将二者结合起来。
通过设定合适的耦合条件，我们可以模拟出流体对热沉的冷却效果，并计算出热沉的最终温度分布。
通过这个案例，我们可以优化热沉的设计，以达到更好的散热效果。
我们可以调整热沉的几何形状、材料属性和流体流动条件，以最大程度地提高散热效率，并确保电子设备的正常运行。
2. Ansys流固耦合案例：风力发电机叶片设计风力发电机叶片是将风能转化为机械能的关键部件。
在设计风力发电机叶片时，流体力学和结构力学是两个重要的物理过程。
Ansys 流固耦合可以帮助工程师模拟和优化叶片的设计。
在这个案例中，我们考虑了一个三叶式风力发电机叶片。
叶片由复合材料制成，通过受风力作用，将机械能传递给发电机。
通过使用Ansys的流固耦合模块，我们可以解决以下问题：1) 风场模拟：我们可以使用Ansys Fluent模块模拟风力对叶片的作用。
通过设定合适的边界条件和材料属性，我们可以计算出风场的速度场和压力场。
2) 结构分析：我们可以使用Ansys Mechanical模块模拟叶片的结构响应。
ANSYS高级接触问题13.ppt
§3 自动时间步、控制
• 接触单元的Keyopt（7）选项控制时间步的预报。 • 0－无控制：不影响时间步尺寸。当自动时间步开
关打开时，对于静态问题通常选此项。 • 1－自动缩减：如果接触状态改变较大，时间步二
分。对于动态问题，自动缩减通常是充分的。 • 2－合理的：比自动缩减费用更昂贵的算法。为保
ANSYS 高级接触问题
• 接触问题概述 • 在工程中会遇到大量的接触问题，如齿轮的啮合、法兰
联接、机电轴承接触、卡头与卡座、密封、板成形、冲 击等等。接触是典型的状态非线性问题，它是一种高度 非线性行为。接触例子如图1：
• 分析中常常需要确定两个或多个相互接触 物体的位移、接触区域的大小和接触面上 的应力分布。
2-1）
•
图2－1
• 3、ANSYS中，摩擦采用库仑模型，并有附 加选项可处理复杂的粘着和剪切行为。
• 库仑法则是宏观模型，表述物体间的等效剪 力FT不能超过正压力FN的一部分：
•
FT<=× FN
• 式中：一摩擦系数
• ·一旦所受剪力超过FT，两物体将发生相对滑动。
• 4、弹性库仑摩擦模型：允许粘着和滑动。
果收敛有问题，减小刚度值，重新分析 • 在敏感的分析中，还应该改变罚刚度来验证计算结果的有效性。 • －在分析中减小刚度范围，直到结果（接触压力、最大SEQV等）
不再明显改变。
§2 摩擦
• 1、两个接触体的剪切或滑动行为可以是无 摩擦的或有摩擦的
• ·无摩擦时允许物体没有阻力地相互滑动； • ·有摩擦时，物体之间会产生剪切力。 • 2、摩擦消耗能量，并且是路径相关行为。 • 为获得较高的精度，时间步长必须小（图
• 接触分析存在两大难点：
ansys 热 结构耦合分析
第21章热－结构耦合分析热－结构耦合问题是结构分析中通常遇到的一类耦合分析问题。
由于结构温度场的分布不均会引起结构的热应力，或者结构部件在高温环境中工作，材料受到温度的影响会发生性能的改变，这些都是进行结构分析时需要考虑的因素。
为此需要先进行相应的热分析，然后在进行结构分析。
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、热梯度、热流密度（热通量）等。
本章主要介绍在ANSYS中进行稳态、瞬态热分析的基本过程，并讲解如何完整的进行热－结构耦合分析。
21.1 热－结构耦合分析简介热－结构耦合分析是指求解温度场对结构中应力、应变和位移等物理量影响的分析类型。
对于热－结构耦合分析，在ANSYS中通常采用顺序耦合分析方法，即先进行热分析求得结构的温度场，然后再进行结构分析。
且将前面得到的温度场作为体载荷加到结构中，求解结构的应力分布。
为此，首先需要了解热分析的基本知识，然后再学习耦合分析方法。
21.1.1 热分析基本知识ANSYS热分析基于能量守恒原理的热平衡方程，用有限元法计算各节点的温度，并导出其它热物理参数。
ANSYS热分析包括热传导、热对流及热辐射三种热传递方式。
此外，还可以分析相变、有内热源、接触热阻等问题。
热传导可以定义为完全接触的两个物体之间或一个物体的不同部分之间由于温度梯度而引起的内能的交换。
热对流是指固体的表面和与它周围接触的流体之间，由于温差的存在引起的热量的交换。
热辐射指物体发射电磁能，并被其它物体吸收转变为热的热量交换过程。
如果系统的净热流率为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：q流入+q生成-q流出=0，则系统处于热稳态。
在稳态热分析中任一节点的温度不随时间变化。
瞬态传热过程是指一个系统的加热或冷却过程。
在这个过程中系统的温度、热流率、热边界条件以及系统内能随时间都有明显变化。
ANSYS热分析的边界条件或初始条件可分为七种：温度、热流率、热流密度、对流、辐射、绝热、生热。
ANSYS接触实例分析参考
ANSYS接触实例分析参考ANSYS是工程仿真领域广泛使用的一种有限元分析软件。
在实际工程中，接触问题经常出现，例如机械装配中的接触、摩擦、磨损等现象需要进行分析和优化。
本文将介绍几个ANSYS接触实例，并分析其分析方法和结果。
第一个实例是机械装配中的接触分析。
假设有一个由两个金属块组成的简单装配，要分析它们之间的接触情况。
首先需要建立两个金属块的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的接触分析模块，设置接触类型、接触参数和材料特性等。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取接触压力和接触面积等结果。
最后，根据结果对接触情况进行评估和优化。
第二个实例是摩擦接触问题的分析。
假设有一个由摩擦带和基体组成的摩擦副，需要分析摩擦力和热量的分布。
首先需要建立摩擦带和基体的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的摩擦接触分析模块，设置摩擦带和基体的材料特性、摩擦系数和接触压力等参数。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取摩擦力、摩擦热量和温度分布等结果。
最后，根据结果对摩擦副的性能进行评估和优化。
第三个实例是磨损接触问题的分析。
假设有一个由金属零件和砂轮组成的磨削装置，需要分析金属零件表面的磨损情况。
首先需要建立金属零件和砂轮的几何模型，并进行网格划分。
然后，使用ANSYS中的磨损接触分析模块，设置金属零件和砂轮的材料特性、初始接触压力和磨粒等参数。
接着，施加相应的边界条件和载荷条件，运行分析并获取磨损量、磨损深度和磨损形貌等结果。
最后，根据结果对磨削装置进行评估和优化。
以上三个实例只是ANSYS接触分析的一小部分应用，接触分析的对象和问题种类都非常多样。
在实际工程中，可以根据具体问题的特点选择不同的接触分析方法和技术，以获取更准确和可靠的结果。
同时，还可以通过对接触问题的分析和优化，改善产品的性能和可靠性，提高工程效率和经济效益。
总结起来，ANSYS接触实例分析主要包括机械装配中的接触分析、摩擦接触问题的分析和磨损接触问题的分析。
ansys磁热耦合实例
ansys磁热耦合实例
摘要：
1.ANSYS 磁热耦合简介
2.磁热耦合实例介绍
3.磁热耦合求解过程
4.结论
正文：
一、ANSYS 磁热耦合简介
ANSYS 是一款广泛应用于机械、电子、航空航天、能源等领域的大型有限元分析软件，其强大的计算能力可以解决复杂的工程问题。
在ANSYS 中，磁热耦合分析是一种结合磁场和温度场的分析方法，可以模拟磁场与温度场之间的相互影响，从而更准确地预测工程部件的性能。
二、磁热耦合实例介绍
在此实例中，我们将模拟一个永磁体在交变磁场作用下产生的温度场。
永磁体在磁场中会产生磁化，从而导致内部产生涡流，涡流的流动会产生热量。
通过ANSYS 磁热耦合分析，我们可以计算出永磁体在不同磁场强度和频率下的温度分布。
三、磁热耦合求解过程
1.几何模型创建：首先，在ANSYS 中创建永磁体和交变磁场的几何模型。
2.材料属性定义：定义永磁体和交变磁场的材料属性，如磁导率、电导
率、比热容等。
3.边界条件设置：设置永磁体和交变磁场的边界条件，如固定温度、磁场强度等。
4.磁场分析：在已知温度场上加磁场载荷进行求解，得到磁场分布。
5.温度场分析：在磁场分布上再次加载温度场载荷进行求解，得到温度场分布。
6.结果后处理：对求解结果进行可视化和分析，提取感兴趣的物理量，如温度分布、磁场强度等。
四、结论
通过ANSYS 磁热耦合分析，我们可以得到永磁体在交变磁场作用下的温度场分布，从而为工程设计提供有力的依据。
ANSYS热结构耦合命令流算例
＝＝＝＝＝【热力耦合分析单元简介】＝＝＝＝＝＝SOLID5－三维耦合场实体具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。
本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。
在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。
在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。
与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。
INFIN9－二维无限边界用于模拟一个二维无界问题的开放边界。
具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。
所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。
使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。
使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。
PLANE13－二维耦合场实体具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。
由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。
具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。
具有大变形和应力钢化功能。
当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。
LINK31－辐射线单元用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。
每个节点有一个自由度。
可用于二维（平面或轴对称）或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。
允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。
发射率可与温度相关。
如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析，辐射单元应当被一个等效的或（空）结构单元所代替。
LINK32－二维传导杆用于两节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
可用于二维（平面或轴对称）稳态或瞬态的热分析问题。
如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析，该单元可被一个等效的结构单元所代替。
LINK33－三维传导杆用于节点间热传导的单轴单元。
该单元每个节点只有一个温度自由度。
ansys结构的耦合分析需要注意的问题总结
采用ansys进行温度和结构的耦合分析需要注意的问题总结温度场和结构的耦合有两种：间接和直接。
间接法，可以理解为先做温度场的分析，再做结构的分析，其中要引入温度场分析的结果。
在不同的分析里，单元的性质是不同的，但DOF一定要一致。
直接法，和上述方法不同的地方是，单元是直接就定义为含有温度和结构耦合的单元，然后直接做分析，即不需要分为两个步骤。
瞬态分析，一样可以用上述两个方法。
只是运用第一个时要十分清楚载荷步与分析的关系，虽然比第二种灵活，但处理起来也十分麻烦。
在做温度场的瞬态分析，根据需要，在合适的载荷步停顿，做结构分析（如果想省去单元定义转换的麻烦，那么就定义physics环境切换）。
做完结构分析，再开启温度场分析（一样要转换环境），这里为确保从某一载荷步出发，我们用FLOCHECK,2，然后继续加载边界条件求解。
耦合的过程很公式化，但是要让其符合你的要求，就要很小心数据的提取。
还有一个问题，结构分析时需不需要删除热边界条件。
需要删除热边界条件，比如对流等等。
一般情况下，不考虑变形对温度的影响（因为特别小），采用间接耦合，即先计算温度场，然后读取温度场结果，进行结构分析。
........................载荷步是为了表达随时间变化的载荷，也就是说把载荷—时间曲线分成载荷步。
这是瞬态与稳态分析最大的不同。
分析时对于每一个载荷步都要定义载荷值和对应的时间值。
而分析类型应定义为瞬态分析，每计算一个载荷步时，都要删掉上一个载荷步的温度，除非这些节点的温度在瞬态与稳态分析中都相同。
至于单元，个人推荐使用SOLID62，无论是分网还是施加载荷都比教方便，基本可满足各类瞬态分析计算条件。
......................首先了解一个概念，顺序耦合或是直接耦合的选择是针对不同的问题选择的，一般地，当温度变化对于结构的力学影响相对很小的时候，也就是说可以忽略的情况下，我们称之为单向弱耦合，此时采用顺序耦合很方便，例如焊接过程，这样可以节省分析时间！而对于诸如车的制动系统即车闸盘与闸片的接触，在制动过程中，由于闸片与闸盘的摩擦生热会影响两者的接触，同时由于闸盘的减速对闸片的生热也会有很大影响，所以两者是强耦合，只能采用直接耦合！你需要选择合适的耦合方法才能更好的求解你的问题！从实际情况来讲，直接耦合是最接近现实的耦合方法，但同时求解也会存在困难性！你的模型如果是热力过程同时进行的话，那么这个求解过程无疑是瞬态的，每一点每一时刻的温度值都是需要读入力学分析中的相应时刻的，不存在“静态力分析和瞬态热分析的过程！当然，如果你的分析过程是模型先受热后才开始力载荷的作用，那可以进行”静态力分析“，此时你的模型热分析的温度值你只需对最终的温度值以载荷形式赋与结构分析中去，当然，这种过程也就不叫做耦合了！.....................顺序法热力耦合的基本思路是：在热载荷作用下温度场分析的过程，是热梯度分布渐变的过程。
Ansys耦合热分析教程
下面对比一下使用相同或不同网格的区别。
热-应力分析流程图
开始
1.建立，加载，求解 热模型
2.后处理确定要传到 结构的温度
3. 设置 GUI过滤，改 变工作文件名并删除 热载荷， CEs, CPs
No (Option 2) 相同网格?
5a. 清除热网格并建立 结构网格
Yes (Option 1)
5A. 将热模型转换为 结构模型 (ETCHG)
例如: 如果结构网格包括在热模型中不存在的圆 角时，许多节点将落在热模型的外面。如果圆 角足够大而且热模型足够细致，圆角区域的载 荷将不能写出。
Using the default tolerance, these two nodes would not be assigned a load
结构网格边界
. . . 这样的网格密度在结构分析中 才能得到准确的结果。
热-应力分析
在本章的后面部分，我们考虑一种最常见的间接耦合分析；热-应 力分析。
热-应力分析是间接问题，因为热分析得到的温度对结构分析的应 变和应力有显著的影响，但结构的响应对热分析结果没有很大的 影响。
既然热-应力分析只涉及到两个场之间的连续作用，我们可以使用 手工方法 (MM)进行顺序耦合而不必使用相对复杂的物理环境方法 (PEM) 。这里是手工方法的几个优点和缺点:
Step 2:定义单元类型
Step 2:定义材料属性
钢
铜
弹性模量 2e11
1e11
泊松比 0.3
0.3
密度
7800 8900
比热
460
390
热传导率 66.6
383
热膨胀率 1.06e-5 1.75e-5
Step4：建立几何模型
ansys workbench的管道热流固耦合案例例子
图 27 温度导致管道的变形
图 1 管道结构示意图 二、设计思路
几何模型建立 流体域网格划分 Fluent 计算 温度加载 稳态热分析 温度加载 热应力分析 三、模型建立 在 workbench 的工具箱中拖拽 Fluid Flow（Fluent）、Steady-State Thermal 和 Static Structural 模块进入工作界面中，数据传送关系如图 2 所示。
图 2 数据传送关系
在 SolidWorks 中 建 立 相 应 模 型 ， 并 转 化 成 ansys 适 用 的 x_t 格 式 。 双 击 A2 打 开 DesignModeler，导入相应模型。
图 3 模型分别在 SolidWorks 中和在 DesignModeler 中显示
选择 Tools 工具栏下的 Fill 命令，选定管道内壁的三个面，单击 Details View 面板中的 Apply 按钮，之后单击 Generate 按钮，生成相应的流体域，并将流体域命名为 Fluid。在流体域 Fluid 中分别定义冷流入口端面，热流入口端面 1，热流入口端面为 2 为 coldinlet，hotinletone 和 hotinlettwo，定义出口端面为 outlet。
图 8 单位设置
图 9 general 面板设置
图 10 模型面板设置
图 11 材料面板设置
图 12 冷流入口流速和强度设置
图 13 冷流入口温度设置
图 12 和图 13 仅显示了冷流入口的设置，其余的入口和出口以及避免的设置与图 12 和 图 13 的设置方法相同，不在作图展示。
图 14 自动生成的接触面
热力耦合·AnsysWorkBench摩擦生热简例
热力耦合·AnsysWorkBench摩擦生热简例
大家好，这次简单介绍在workbench里如何分析摩擦生热。
首先新建瞬态结构分析Transient Structural。
右键A3导入模型后，在右侧选择2D分析。
进入有限元分析后，给两个模型插入命令设置材料的网格类型，使用solid223，结构-热耦合。
两个模型的接触设置为有摩擦接触，摩擦系数0.2。
设置接触的求解方法是增强型拉格朗日算法，刚度每次更新。
给接触插入命令流，接触内包含结构自由度和温度自由度。
给平板设置固定约束，滑块设置位移约束。
在滑块上施加一个压力。
在分析上插入命令流。
/solu!在求解程序中
allsel!所有参与计算的单位和节点
tref,0!热分析参考温度是0℃
trnopt,full!瞬态分析的方法是Full Newton-Raphson，完全法timint,off,struc!关闭结构的瞬态分析，只进行瞬态热分析tintpr,,,,1.0!使用默认一阶积分
结果中设置自定义结果，查看温度
求解后的结果，自定义温度。
ansys耦合仿真成功案例
ansys耦合仿真成功案例ANSYS耦合仿真是一种将不同物理场耦合在一起进行综合分析的方法，可以用于模拟多种产品的性能和行为。
下面列举了10个成功的ANSYS耦合仿真案例，展示了其在不同领域的应用。
1. 汽车碰撞仿真在汽车碰撞仿真中，ANSYS耦合仿真可以将结构力学、流体动力学和热传导等物理场耦合在一起，模拟汽车碰撞过程中的变形、应力、温度等。
通过分析碰撞后的车辆变形情况和乘员受力情况，可以优化车辆结构设计，提高安全性能。
2. 电子设备散热仿真对于高性能电子设备，散热是一个重要的问题。
ANSYS耦合仿真可以将流体动力学和热传导耦合在一起，模拟设备内部的热传导和外部的空气流动。
通过优化散热设计，可以提高设备的散热效果，降低温度，提高性能和可靠性。
3. 风力发电机叶片仿真风力发电机叶片在风场中工作时受到复杂的力学和流体动力学作用。
ANSYS耦合仿真可以将结构力学和流体动力学耦合在一起，模拟叶片受力和气动性能。
通过优化叶片的结构和形状，可以提高风力发电机的转换效率和可靠性。
4. 高速列车运动仿真高速列车在高速运动时会受到空气动力学、结构力学和电磁场等多个物理场的耦合作用。
ANSYS耦合仿真可以模拟高速列车在不同速度下的空气动力学和车体振动情况，进一步优化列车设计，提高运行安全性和乘客舒适性。
5. 电池系统热耦合仿真电池系统在充放电过程中会产生大量热量，需要进行有效的热管理。
ANSYS耦合仿真可以将热传导和流体动力学耦合在一起，模拟电池内部的温度分布和热量传递。
通过优化散热设计和控制策略，可以提高电池系统的安全性和寿命。
6. 油气管道腐蚀仿真油气管道在使用过程中容易受到腐蚀的影响，会导致泄漏和事故发生。
ANSYS耦合仿真可以将结构力学和化学反应耦合在一起，模拟管道内部的应力和腐蚀过程。
通过优化材料选择和防腐措施，可以延长管道的使用寿命并减少安全风险。
7. 水力涡轮发电机仿真水力涡轮发电机在水流作用下转动产生电能，其性能直接影响发电效率。
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cp,3,ux,all
cp,4,temp,all !耦合内管外壁的X位移和温度自由度
nsel,s,loc,x,0.121
cp,5,ux,all
cp,6,temp,all !耦合外管内壁的X位移和温度自由度
nsel,s,loc,x,0.131
tunif,20 !定义初始平均温度
tref,20 !定义参考温度
sfl,4,conv,300,,300 !内管内壁对流边界条件
sfl,6,conv,10,,20 !外管外壁对流边界条件
nsel,s,loc,y,0 !约束底边的Y向位移
d,all,uy,0
time,180 !定义分析时间3分钟
mp,kxx,1,10
mp,dens,1,7880
mp,c,1,500
rect,0.11,0.12,0,0.02 !建模
rect,0.121,0.131,0,0.02
amesh,all
nsel,s,loc,x,0.11
cp,1,ux,all
cp,2,temp,all !耦合内管内壁的X位移和温度自由度
deltime,10,5,15 !时间步长
outres,all,all
kbc,1
autots,on !打开自动时间步长
allsel
solve
/post1
plnsoபைடு நூலகம்,temp !查看温度分布
plnsol,s,eqv !查看等效应力分布
外管内半径：0.121m
内管外半径：0.12m
内管内半径：0.11m
流体温度：300 C
流体与内管内壁对流系数：300W/m*m*C
内、外管接触导热：0.1W/C （其中C表示摄氏度）
命令流如下：
/prep7
et,1,13,4,,1 !直接选用耦合单元plane13，自由度为ux、uy、temp，轴对称
cp,7,ux,all
cp,8,temp,all !耦合外管外壁的X位移和温度自由度
nsel,s,loc,y,0.02
nsel,r,loc,x,0,0.12
cp,9,uy,all !耦合内管顶部的Y位移
nsel,s,loc,y,0.02
nsel,r,loc,x,0.121,0.131
两个同心圆管之间有一个小间隙，内管中突然流入一种热流体，求经过3分钟后外表面的温度分布和应力分布，已知条件：
管材弹性模量：2E11N/(m*m)
热膨胀系数：5E-5 /F
泊松比：0.3
导热系数：10W/mC
密度：7880Kg/(m*m)
比热：500 J/Kg*C
外管外半径：0.131m
cp,10,uy,all !耦合外管顶部的Y位移
nsel,s,loc,x,0.12
cm,cont,node
nsel,s,loc,x,0.121
cm,targ,node
type,2
real,2
gcgen,cont,targ,3 !创建接触单元
/solu
antype,trans !进行瞬态分析
et,2,48 !定义结构接触单元
keyopt,2,1,1 !设定接触的相应选项
keyopt,2,2,1
keyopt,2,7,1
r,2,2e11,0,0.0001,,,0.1 !定义接触单元的实常数
mp,ex,1,2e11 !定义管材的属性
mp,alpx,1,5e-5
mp,prxy,1,0.3