ANSYS热分析边界条件.ppt

• 填充完对话框并单击 OK, 下面的图形出现,
6-26
使用命令操作表格
• 表格可以使用标准的ANSYS加载命令施加。使用表格输入的方式是 在命令的数值域将表格名填进去。不用使用其他表格参数。
• 下面有几个例子:
SF,all,HFLUX,%fluxtab% D,all, TEMP,%temptab% SFL,all,CONV,%hftab%,1000
命令将载荷传递到有限元模型上时, 在求解器中可以列出或绘制出结 点和单元的表格边界条件数值。如果表格边界条件是时间的函数，
显示的是TIME = 0的数值.。如果载荷步文件 (jobname.SXX) 是在 传递以后写的，结点和单元的载荷步文件边界条件 (实体模型载荷不 存储在LS文件中) 还是由表格引用，而不是数值。
PQ(3.5,1.3) 表示 14.88
LNM M M M O Q PPPP PQ =
1.0 1.0 2.8 2.0 -9.6 3.0 42.0
4.0 -4.5
2.0 4.2 - 12.3 9.7 2.0
(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)。
见右图所示。
1.0
L O 1.E - 6 0.0 M P 0.8 560.0
MM PP FORCE = 7.2 560.0 M P 8.5 238.5 NMM QPP 9.3 0.0
6-19
使用GUI表格编辑器定义 APDL表格
• 使用 GUI, in the Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit>Add
6-5
表格输入的应用
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
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 12.0 M P A = 2.0 28.0
NMM QPP 3.0 146.4
6-15
2-D 表格例子
2-D 表格 PQ 可以解释如下:
PQ(1,1.5) 表示 3.5 (2.8 和4.2的中间数值)
– 使用新表格施加边界条件，表格大小和数值都取缺省数值 (空白 )。
– 如果后来知道了边界条件，只要重新定义表格大小和数值即可 。不用重新施加载荷。
6-31
例子： 换热系数是长度的函数 [HF = f(x)]
• 假设面上的对流换热系数是非线性函数，并只与面的全局X坐标有关 。假设有6个插值点，可以在GUI中定义如下表格:
hf = f(time) 换热系数(独立变量)是基本变量时间的函数
hf = f(x,rpm) rpm = g(time)
hf 和 rpm 是独立变量
6-4
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)
• 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。
6-14
1-D 表格例子
例如, 1-D 表格 A 可以解释如下:
• 输入 TBULK 数值并单 击 OK。
6-34
例子： 换热系数是长度的函数 [HF = f(x)](续)
• 下面的对话框允许用户选择合适的表格 (在本题中, 只有一个表格, HF, 可以选择)。
6-35
例子： 换热系数是长度的函数 [HF = f(x)](续)
• 要显示对流边界条件，我们打 开右图选项Utility Menu under PlotCtls>Symbols
第6章
复杂的，时间和/或空 间变化的边界条件
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。
使用 HELP 命令查看上述命令相应 的菜单项。
6-6
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 )。
6-7
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
• 数据可以通过 Utility Menu >Parameters>Define/Edit> 来检查
数据平面
6-24
绘制 APDL表格
• 表格可以用 Utility Menu> Plot> Arrays绘制。使用前面的1-D例子 ，将对话框中填充，生成的图见后面。
6-25
绘制 APDL 表格 (续)
6-2
表格化边界条件- 基本变量
表格由下列基本变量组成:
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Hale Waihona Puke 流 单元相应 ANSYS 标记 • TIME • X, Y, Z
• TEMP • VELOCITY
6-3
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，
L O 12.5 - 41.4 6.04 31.6 M P NSTR = 10.8 320.7 3.85 19.1
NMM QPP -4.5 - 35.2 1.64 87.2
6-13
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。
6-27
通过 GUI施加操作表格
在 GUI, 当用户选择加载并 单击APPLY, 对话框可以让 用户指出施加的方式: – 常数或 – 现存的表格或 – 新表格
6-28
检查通过表格输入的边界条件
• 当表格边界条件施加到实体模型或有限元模型上后，在前处理器中 列出边界条件时表格名将出现。
• 如果使用SBCTRAN (Solution>Loads>Operate>Transfer to FE)
6-21
使用外部模板定义 APDL表格(续)
• 用户可以给EXCEL数据加上题目，而且空白行可以使得数据更加容 易识别。
• 在ANSYS中, 定义数组使用 Utility Menu>Parameters>Array Parameters>Define/Edit>Add
this is a 3-D Table
1 2
6-20
使用外部模板定义 APDL表格 (如, EXCEL)
• 在EXCEL中定义表格元素，包括 “0”号行, “0”号列 。用户可以 使用空行将数据平面分割开，数据会可读性更强。一个3-D表格的例 子见下，注意y平面变量有两个元素 :
• 在EXCEL中用tab-delimited文本格式写出，使用菜单 File>Save As>change Save As Type to text (tab delimited)
• 表格 (FORCE) 元素为载荷数值，行标号为时间数值，使用下面的ANSYS命令定 义:
*DIM,FORCE,TABLE,5,1,1,TIME FORCE(1,1)=0,560,560,238.5,0 FORCE(1,0)=1.E-6,0.8,7.2,8.5,9.3 FORCE(0,1)=1.0 (不必须)
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。
6-11
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
LNMMM123,,,111
6-36
例子： 换热系数是长度的函数 [HF = f(x)](续)
• 要在绘图时显示表格 名，在Utility Menu, under PlotCtls> Numbering, 打开 Table Names
6-29
检查通过表格输入的边界条件(续)
• 求解结束后，列出或绘制单元和结点的边界条件 (在求解器中)会显 示出时间为最后载荷子步的数值。
• 在POST1 (通用后处理器)中, 边界条件可以在结点和单元上列出或 绘制，时间是存储在数据库中的数值。
6-30
其他选项 - 表格输入
在许多情况下，载荷类型可以得到但载荷的表格数值在建模时并不知 道。在这种情况下，用户可能只想确定不同的载荷区域。要做到这一 点:
6-16
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。
6-17
例: 使用表格定义 A “载荷”