Ansys热分析教程:理解接触热阻及表面效应单元

需积分: 10 2 下载量 179 浏览量 更新于2024-08-23 收藏 1.83MB PPT 举报
"本资源是Ansys热分析教程的第七章,主要讲解了接触热阻的概念及其在热分析中的重要性。接触热阻是指在两个表面接触时由于不完全接触导致的温度降低现象,它受多种因素影响,包括平面平整度、光洁度、氧化、气泡、接触压力、温度和润滑剂等。此外,章节还介绍了其他对流/热流密度载荷的施加方式,如作为面载荷、线载荷或节点载荷,并提到了表面效应单元(如SURF151和SURF152)的使用,这些单元可以提供更灵活的边界条件定义,支持多个平面载荷,以及在介质温度未知时模拟对流效果。表面效应单元还支持简单的辐射效果建模和方便的后处理功能,且可通过USERCV用户子程序自定义换热系数。创建带有附加节点的平面单元通常涉及定义单元类型、设置附加节点以及应用边界条件等步骤。" 本章详细讨论了接触热阻在热分析中的作用,解释了它是由于两表面间存在不完全接触而产生的热量传递阻碍。接触热阻的影响因素广泛,包括物理特性(如表面粗糙度和平整度)以及环境因素(如氧化层、气泡和润滑剂)。理解这些因素对于准确预测设备或系统的热行为至关重要,特别是在设计需要高效热管理的工程应用中。 同时,章节还介绍了Ansys软件中对流/热流密度边界条件的不同施加方法,包括作为面载荷、线载荷或节点载荷。这为用户提供了多种施加载荷的选择,可以根据具体问题的复杂性和需求灵活应用。特别是表面效应单元,如SURF151和SURF152,它们允许用户定义复杂的温度依赖性换热系数,可以叠加多个平面载荷,并在介质温度未知时模拟对流。这些单元特别适用于需要考虑辐射效果、热生成速率和后处理分析的场景。 创建带有附加节点的平面单元的过程也得到了详细阐述,这涉及到定义单元类型、设置附加节点位置以及应用相应的边界条件。这一过程对于那些需要进一步细化模型,比如在热流单元FLUID116中处理流体与固体之间的热交换问题时尤其有用。 本章内容涵盖了热分析中的关键概念——接触热阻,以及如何在Ansys环境中应用各种边界条件和高级单元来解决实际工程问题。这对于进行精确的热仿真和优化设计具有重要指导意义。