表面效应单元在热分析中的应用

表面效应单元在ANSYS 热分析中的应用

2013-09-10 19:57:21| 分类：ANSYS 实例- GUI | 标签：ansys 热分析表面效应单元应用示例|字号订阅

使用表面效应单元，同时定义表面热流和对流载荷：

1 概述：

在热分析的情况，有时会要求在同一个表面上同时施加两种表面载荷，如热流 + 对流载荷。

如果按照常规的办法，分别在该表面上施加热流和对流载荷，在施加后一个表面载荷时，ANSYS 会发布一个警告信息，提示：在同一个表面上，后面施加的表面载荷会覆盖前面施加的表面载荷。就是说，按照常规的施加载荷的方法，在同一个表面上只能施加一种表面载荷。如果有两种表面载荷，则需要考虑另外的办法。

使用表面效应单元就是解决这一问题的办法。下面通过一个例子进行说明。

2 示例

相应模型是一个 ? 圆柱，内径 10，外径 20，高度 20，建模操作如下：

定义单元类型：需要定义两种单元类型，第一种- 实体单元solid90：

定义第二种单元类型–表面效应单元 surf152：

定义表面效应单元的关键选项：

主要定义在表面效应单元上可以施加那种表面载荷，这里选择只施加热流载荷(因此，对流载荷应该直接施加到表面或实体单元上)。

定义实常数：根据需要定义相应的实常数，以下数据只是示例，不能实际使用。

定义材料属性：

选择需要定义的属性，然后输入相应的属性值，以下数据只是示例，不能实际使用。

对实体划分网格，首先设置单元属性：

设置网格各线段划分单元数，统一设置为 8：

各线段划分网格的示意图：

采用MAP 方式划分体网格：

创建表面效应单元：

为了在内表面上生成表面效应单元，先选择内表面：

绘制 Areas：

选择属于该面的所有节点：

绘制节点：

设置新的单元属性：

创建表面效应单元：

生成的表面效应单元：

如果看不到表面效应单元，可以自己选择和显示表面效应单元：

下面将利用表面效应单元来施加不同的表面载荷。

设置求解类型，需要根据具体情况进行设置，这里设置为瞬态分析：

下面施加表面载荷，首先执行操作：选择所有实体，然后绘制面： select -> Everything； Plot -> Areas:

然后选择内表面，准备施加对流载荷：

输入对流参数，然后 OK：