Ansys的热载荷及热单元类型.doc

Ansys的热载荷及热单元类型Ansys的6种热载荷ANSYS共提供了6种载荷，可以施加在实体模型或单元模型上，包括：温度、热流率、对流、热流密度、生热率和热辐射率。1. 温度作为第一类边界条件，温度可以施加在有限元模型的节点上，也可以施加在实体模型的关键点、线段及面上。2. 热流率热流率（Heal Flow)种节点集中载荷，只能施加在节点或关键点上，主要用于线单元模型。提示：如果温度与热流率同时施加在某一节点上，則ANSYS读取温度值进行计算。3.对流对流（Convection)是一种面载荷，用于计算流体与实体的热交换。它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的线段和面上。4.热流密度热流密度，又称热通量（Heat Flux)，单位为W/m2。热流密度是一种面载荷，表示通过单位面积的热流率。当通过单位面积的热流率己知时，可在模型相应的外表面施加热流密度。若输入值为正，则表示热流流入单元：反之，则表示热流流出单元。它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的线段和面上。提示：热流密度与对流可以施加在同一外表面，但ANSYS将读取最后施加的面载荷进行计算。5. 生热率如前所述，生热率既可看成是材料的一种基本属性，又可作为载荷施加在单元上，它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的关键点、线段、面及体上。6. 热辐射率热辐射率也是一种面载荷，通常施加于实体的外表面。它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的线段和面上。Ansys的热单元类型ANSYS 10.0热分析共提供了 40余种单元，其中包括辐射单元、对流单元、特殊单元以 及前面所介绍的耦合场中-元等。其中常见的用于热分析的单元有16种：点MASS711节点单元线LINK32二维2节点热传导单元LINK33三维3节点热传导单元LINK342节点热对流单元LINK312节点热辐射单元面SURF151二维2节点、3节点、4节点单元SURF152三维4节点、5节点、8节点、9节点单元二维实体PLANE554节点四边形单元PLANE778节点四边形单元PLANE356节点三角形单元PLANE754节点轴对称单元PLANE788节点轴对称单元三维实体SOLID8710节点四面体单元SOLID708节点六面体单元SOLID9020节点八面体单元壳SHELL574节点壳单元下面一次对各单元进行介绍l MASS71维度：1D、2D、3D节点数：1自由度：温度性质：质量单元几何形状l LINK31维度：2D、3D节点数：2自由度：温度性质：热辐射单元几何形状l LINK32维度：2D节点数：2自由度：温度性质：热传导单元几何形状l LINK33维度：3D节点数：2自由度：温度性质：热传导单元几何形状l LINK34维度：2D、3D节点数：2自由度：温度性质：热对流单元几何形状l SURF151维度：2D节点数：2、3或4自由度：温度性质：表面单元几何形状2节点单元3节点单元4节点单元l SURF152维度：2D节点数：4、5、8或9自由度：温度性质：表面单元几何形状4节点单元5节点单元8节点单元9节点单元l PLANE35维度：2D节点数：6自由度：温度性质：平面三角形单元几何形状l PLANE55维度：2D节点数：4自由度：温度性质：平面四边形单元几何形状l PLANE75维度：2D节点数：4自由度：温度性质：平面轴对称单元几何形状l PLANE77维度：2D节点数：8自由度：温度性质：平面四边形单元几何形状（提示：适合于模拟曲面边界）l PLANE78维度：2D节点数：8自由度：温度性质：平面轴对称单元几何形状l SOLID70维度：3D节点数：8自由度：温度性质：六面体单元几何形状l SOLID87维度：3D节点数：10自由度：温度性质：四面体单元几何形状（提示：适合不规则形状的几何划分）l