ANSYS热分析：焊接接头稳态传热与温度应力模拟

"该文档提供了使用ANSYS软件进行热分析和温度应力分析的详细步骤，包括模型设置、计算类型选择、单元类型定义、材料参数定义、几何模型创建、网格划分、边界条件设定以及初始温度定义。示例中涉及的是一个焊接接头的稳态和瞬态传热分析。" 在ANSYS中进行热分析和温度应力分析的过程中，首先要进行的是模型的预处理。在描述中，我们可以看到以下关键步骤： 1. **隐藏日期和时间**：在Utility Menu的PlotCtrls中，选择Window Controls → Window Options，然后设置DATE DATE/TIME display为NO DATE或NO TIME，这样可以避免不必要的显示信息。 2. **设置计算类型**：通过ANSYS Main Menu的Preferences，选择Thermal以设定热分析，再通过Solution → Analysis Type选择New Analysis为Transient，设定为瞬态分析。 3. **选择单元类型**：在Preprocessor菜单下，选择Element Type → Add/Edit/Delete → Defined，然后添加Thermal Solid中的Quad 8node 77单元，设置轴对称性。 4. **定义材料参数**：在Preprocessor → Material Props中，定义材料的导热系数、密度和热容。例如，定义了随温度变化的导热系数、常温下的密度和不同温度下的比热容。 5. **生成几何模型**：使用Preprocessor → Modeling → Create → Areas → Rectangle创建矩形模型，例如一个15mm x 30mm的区域。 6. **划分单元网格**：设置单元长度（Element edge length），然后使用Mesh → Areas → Free进行自由网格划分。 7. **定义边界条件**：在Preprocessor → Loads → Define Loads → Apply中，设定对流换热边界条件，如在模型的特定边上应用换热系数和外部温度。 8. **定义初始温度**：在Preprocessor → Loads中，定义模型的初始温度，例如设定为600℃。 9. **转换和读取结果**：在稳态温度场分析后，可以将热分析的结果转换为结构分析（<ETCHT,TTS>），并读取温度场数据（<LDREAD>）以计算热应力分布。 这个实例具体分析了一个焊接接头的稳态和瞬态传热过程，其中涉及到的关键技术点包括轴对称问题的处理、对流换热边界条件的应用以及初始温度的设定。通过这样的步骤，工程师可以对实际工程问题进行精确的热分析，进而预测和评估结构在热环境下的行为。