"关于‘时间’的说明-Ansys热分析教程_第四章" 在Ansys热分析中,时间参数扮演着关键角色,特别是在静态和瞬态分析中。它被用作跟踪参数,关联每一个载荷步和子步,尽管求解本身可能是速率无关的。在与速率相关的静态分析和瞬态分析中,时间代表着实际流逝的时间,应以相应的物理时间单位(如秒或小时)来表示,并确保与材料属性和施加的载荷相匹配。 对于与速率无关的静态分析,时间主要用作区分不同载荷步和子步的标识,而不是实际时间的度量。在执行Ansys热分析时,"时间"需要满足以下条件: 1. 时间必须是非零的正数值,确保分析的有效性。 2. 时间值必须单调递增,这有助于系统地追踪分析过程。 非线性热分析涉及更多复杂因素,如辐射、控制单元、非线性材料特性以及多场单元等。辐射是一种高度非线性的现象,因为它的贡献与温度的三次方成正比。在Ansys中,这种效应通常通过特殊单元来模拟,详细的讨论可在后续章节找到。 控制单元如COMBIN37和COMBIN40可以模拟温度控制,例如在恒温箱的应用。这类单元的实常数配置较为复杂,用户需谨慎设定。另外,像MASS71这样的单元,其热生成率随温度变化,允许用户定义温度相关的材料属性,如通过多项式函数表达热传导率。 非线性分析的另一个关键方面是随温度变化的输入,例如边界条件(如对流换热系数)和材料特性(如热导率、热焓)。当这些参数依赖于温度时,用户需要利用Ansys提供的随温度变化的输入功能来处理。 多场单元,如SOLID5、PLANE13等,它们同时处理多个物理场的平衡方程,因而具有非线性特性。而在热-流体耦合中,FLUID66和FLUID116单元用于模拟轴向传导和热质量交换,它们的非线性来源于流率与压力降之间的非线性关系。 在非线性热分析的加载和求解过程中,往往需要采用特殊的策略来确保收敛,这可能包括: 1. 将载荷分步施加,以更小的时间步长逐步逼近解,帮助分析过程稳定。 2. 调整收敛准则和迭代次数,以优化求解过程。 3. 使用增强收敛的工具,如自适应网格细化或迭代技术,提高计算效率。 4. 当分析不收敛时,设定程序行为,如改变载荷步大小或尝试不同的求解策略。 5. 管理非线性分析产生的大量数据,包括结果的存储和可视化。 本章主要关注非线性分析中的加载和求解过程,后续内容将更深入地探讨这些概念,为用户提供详细的指导。
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