ANSYS Workbench 17.0热力学分析深入案例教学

《ANSYS Workbench 17.0热力学分析实例演练案例》是刘成柱编写的一本关于ANSYS Workbench 17.0软件热力学分析的实践指南书籍。本书通过一系列的实例演练，详细介绍了在ANSYS Workbench 17.0环境下进行热力学分析的各种方法和技巧。ANSYS Workbench是美国ANSYS公司开发的一款集成了计算机辅助设计（CAD）数据接口和高保真度模拟的工程仿真软件平台，广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、生物医学等多个领域。17.0版本作为该软件的一个较新版本，提供了更加强大的热力学分析功能，使工程师能够高效准确地模拟和分析热力学问题。 本书内容涵盖了以下知识点： 1. 稳态热分析（Steady-State Thermal Analysis）：稳态热分析是研究系统在长时间运行下，不随时间变化的热状态。在ANSYS Workbench中，工程师可以设定材料属性、热边界条件、热源和对流条件等，以求解稳态温度分布。 2. 瞬态热分析（Transient Thermal Analysis）：瞬态热分析关注的是系统温度随时间变化的过程。在实际工程应用中，这种分析可以用来模拟启动、关闭过程或是温度随时间波动的场景。 3. 非稳态导热分析（Unsteady Conduction Analysis）：这部分涉及到热能通过材料内部传递的情况，是研究热量如何随时间和位置变化的复杂过程。 4. 非线性热分析（Nonlinear Thermal Analysis）：当遇到温度依赖性材料特性，如热膨胀系数随温度变化的情况时，需要进行非线性热分析。这一分析过程能够帮助工程师更精确地捕捉温度变化与材料行为之间的关系。 5. 热辐射分析（Thermal Radiation Analysis）：热辐射是指物体通过电磁波（例如红外线）向外发射热能的现象。在ANSYS Workbench中，可以模拟由热辐射导致的热传递过程。 6. 相变分析（Phase Change Analysis）：物质在从一种物态转变为另一种物态时会伴随能量的吸收或释放，这就是相变过程。在工程应用中，例如冰融化成水或水蒸发成水蒸气等，相变分析对于理解材料的热行为至关重要。 7. 优化分析（Optimization Analysis）：在热力学分析中，优化分析有助于找到最佳设计方案，以实现譬如温度分布最均匀、热应力最小化等目标。 8. 热应力耦合分析（Thermo-Mechanical Coupled Analysis）：这一分析涉及到温度场和机械场之间的相互影响。在高温环境下，结构会发生热膨胀或热变形，因此需要进行热应力耦合分析，来评估温度变化对结构的机械性能影响。 9. 热流耦合分析（Thermal-Fluid Coupled Analysis）：在涉及流体流动和热传递同时存在的问题中，热流耦合分析能够模拟流体的流动如何影响热传递，以及反过来热传递如何影响流体流动。 10. 磁热耦合分析（Magneto-Thermal Coupled Analysis）：这种分析是用于评估电流通过导体产生热量的过程，以及这些热量如何进一步影响材料的温度分布和磁特性。 11. 电磁热流耦合分析（Electromagnetic-Thermal-Fluid Coupled Analysis）：当电磁场、热场和流场相互作用时，这种耦合分析能够帮助工程师模拟和分析复杂系统，如电机和变压器中的热传递问题。 以上知识点的详解和实例演练构成这本案例书籍的核心内容，旨在帮助工程师和研究人员在ANSYS Workbench 17.0环境下，通过具体案例的分析和操作，来掌握热力学分析的方法和流程。