ANSYS Workbench稳态热分析教程

"该教程是关于使用ansys workbench进行热分析的详细指南，涵盖了从基本概念到实际操作的各个方面。教程主要针对稳态热分析，包括几何模型创建、组件间接触、热载荷应用、求解选项设定、结果后处理及一个具体的实践作业6.1。在稳态热分析中，不考虑时间变化的影响，温度分布由傅里叶定律描述的热传导方程确定。几何模型中的实体类型如体、面、线都需要约束，线实体的截面和轴向需在DesignModeler中定义。热分析不支持点质量特性，壳体和线体假设简化了温度分布。材料特性如热导率在Engineering Data中设定，温度相关的导热性可能导致非线性求解。在结构分析中，接触域自动创建以实现部件间的热传导，部件之间的初始接触状态会影响热传导的效果。" 在ansys workbench的热分析中，首先要理解热分析的基本概念，如稳态热传导，它忽略了时间变化，仅关注温度场的稳定状态。热分析的核心是通过傅里叶定律，即固体内部的热流基于材料的热导率，而边界条件通常涉及热通量、热流率和对流。对流边界条件可能与温度相关，需要在模拟中予以考虑。 在几何建模阶段，热分析所使用的实体必须是封闭的，可以是体、面或线，线实体的截面和轴向需要明确。值得注意的是，点质量特性不适用于热分析，壳体假设无厚度方向的温度梯度，线体假设截面上的温度是恒定的，但在轴向上可以有温度变化。 材料特性是热分析的关键，其中最重要的参数是热导率，它决定了材料传递热量的能力。如果热导率随温度变化，则会引入非线性因素，需要在Engineering Data中以表格形式输入。在组件之间，接触区域的设置很重要，因为它决定了热量如何在不同部件间传递。如果部件初始就接触，热量可以直接传导；如果初始不接触，可能需要定义接触行为来模拟热量交换。 在求解选项中，用户可以选择适合问题的算法和参数。解决完毕后，结果的后处理步骤允许用户可视化和评估温度分布、热流和其他相关量。作业6.1是一个实践环节，旨在帮助学习者应用所学知识解决具体问题，巩固理解和技能。 ansys workbench的热分析教程是一个全面的指导，涵盖了从理论基础到实际操作的所有重要方面，是进行热仿真分析的重要参考资料。