非线性热分析前处理考虑因素

Ansys 热分析教程第四章 - 非线性热分析前处理考虑因素 在 Ansys 热分析中，非线性热分析是一个非常重要的部分，它涉及到多种复杂的因素。本章节将深入探讨非线性热分析的前处理考虑因素，以便更好地理解和应用 Ansys 热分析。 辐射是一个高度非线性的因素，因为辐射对传导矩阵（K）的贡献是温度的三次方。辐射使用一种特殊单元建模的，在第 8 章中讨论。 控制单元是可以改变状态的单元类型，如 COMBIN37 和 COMBIN40，经常用来模拟温度控制（例如恒温箱）。这些单元的实常数相对复杂，要仔细选择。 MASS71 单元比较特殊，因为它有随温度变化的热生成率的功能。这可以定义为随温度变化的材料特性或与温度的多项式关系。多项式可以定义多达 6 个实常数。 非线性分析前处理中需要考虑的输入包括随温度变化的边界条件（如对流换热系数）和材料特性（如热传导系数、热焓）。如果出现这些情况，用户需要使用随温度变化的输入技术来处理。 多场单元是指不只包含温度自由度的单元，如 SOLID5、PLANE13、PLANE67、LINK68、SOLID69 和 SHELL157。这些单元在第 10 章中讨论。 热-流体耦合单元 FLUID66 和 FLUID116 用于轴向传导和流体中热质量交换的建模。它们通常通过对流单元与外界表面联系。如果流率未知，这些单元就是非线性的，因为流率和压力降的关系是非线性的。 在非线性分析中，需要考虑加载和求解过程中的各种因素，如将载荷分为小步长施加以保证收敛，对收敛准则和迭代次数进行控制，需要使用增强收敛的工具，在不收敛情况下控制程序的行为，管理在非线性分析中生成的大量数据。 非线性热分析是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，以便获得准确的结果。在 Ansys 热分析中，用户需要了解这些因素，以便更好地应用 Ansys 热分析工具。