ANSYS Workbench稳态热分析模拟指南

"该文档是关于ANSYS Workbench的稳态热分析教程，涵盖了从几何建模到结果后处理的全过程。" 在ANSYS Workbench中进行稳态热分析是解决物体热平衡状态问题的关键技术。这个教程详细阐述了如何进行这种分析，包括以下几个关键知识点： 1. 几何模型：在热分析中，模型的构建至关重要。你可以创建体、面、线等实体，但点质量不适用于热分析。壳体假设没有厚度方向的温度梯度，而线体假设截面上的温度是常量，轴向上有温度变化。导热性可通过表格形式输入，以便根据不同材料的属性进行精确计算。 2. 组件-实体接触：在热分析中，部件间的接触关系直接影响热传导。接触类型包括：Bonded（粘接，无分离）、Rough（粗糙，无摩擦）、Frictionless（无摩擦）和Frictional（有摩擦）。Pinball区域用于判断部件是否接触，它允许一定程度的几何偏差，决定何时发生热传导。 3. 热载荷：热载荷是影响物体温度分布的重要因素，可以是内部热源、外部热流或边界条件。边界条件可能涉及对流换热，其系数可能与温度相关。 4. 求解选项：在稳态热分析中，温度矩阵[T]通过热阻抗矩阵[K]和热源矩阵[Q]的线性方程组求解。在这个过程中，假设瞬态效应不考虑，[K]和[Q]可能是温度的函数。 5. 傅里叶定律：稳态热传导的基础是傅里叶定律，它描述了固体内部的热流。热通量、热流率和对流边界条件都在{Q}中表示。 6. 结果与后处理：分析完成后，可以通过Workbench的后处理工具查看和分析温度分布、热流密度等结果，帮助理解热行为并优化设计。 7. 适用软件版本：本教程适用于ANSYS DesignSpace Entra或更高版本，但不包括ANSYSStructural。 了解和掌握这些基本概念和技术，工程师可以有效地使用ANSYS Workbench解决各种工程中的稳态热问题，例如电子设备的散热设计、机械部件的热应力分析等。在实际应用中，必须根据具体问题调整模型设置，确保模拟的准确性和实用性。