ANSYS热分析教程:从基础到应用

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"《ANSYS热分析指南》是韩曙东编写的关于ANSYS软件进行热分析的教程,涵盖了二维和三维的热仿真示例,包括源代码和操作解析。该书详细介绍了ANSYS中不同产品的热分析功能,如ANSYS/Multiphysics、ANSYS/Mechanical、ANSYS/Thermal、ANSYS/FLOTRAN和ANSYS/ED,其中ANSYS/FLOTRAN不支持相变热分析。热分析基于能量守恒原理,涉及热传导、对流、辐射以及相变、内热源和接触热阻等问题。书中还讨论了稳态和瞬态传热,并提到了多种耦合分析,如热-结构、热-流体、热-电、热-磁和热-电-磁-结构耦合。此外,书中还列出了相关符号、单位和传热学的基本理论,强调了热力学第一定律在热分析中的应用。" 《ANSYS热分析指南》详细阐述了热分析在工程领域的应用,如内燃机、涡轮机、换热器等,强调了热分析的重要性。在ANSYS软件的不同版本中,热分析功能各有特点,如ANSYS/Multiphysics和ANSYS/Mechanical提供全面的热分析工具,而ANSYS/Thermal专攻热分析,ANSYS/FLOTRAN则适用于流体动力学分析。热分析的核心是解决热平衡方程,通过有限元方法计算温度分布。书中提到的稳态传热是指系统温度不随时间变化的状态,而瞬态传热则涉及温度随时间的显著变化。 在耦合分析部分,作者提到了热与其他物理场的相互作用,如热-结构耦合分析中,温度变化会导致结构的应力和应变;热-流体耦合用于研究流体与固体间的传热;热-电耦合关注温度对电子设备性能的影响;热-磁耦合则涉及到磁性材料的热效应。更复杂的热-电-磁-结构耦合分析则考虑了这些物理场的综合效应。 此外,书中对传热学的基础知识进行了回顾,包括常用的物理量单位(如长度、时间、质量、温度、力、能量、功率、热流密度等)以及传热的基本理论,如热力学第一定律,它在热分析中起着基础性的作用,规定了能量的输入和输出关系。书中还提到了在稳态热分析中,流入和流出系统的热量达到平衡。 《ANSYS热分析指南》是一本深入浅出的教程,适合工程师和学者学习如何利用ANSYS进行热分析,解决实际工程问题。通过学习,读者不仅可以掌握热分析的基本概念,还能了解如何在实际工作中运用这些知识。