表面效应单元在热分析中的应用

1、表面效应单元在 ANSYS 热分析中的应用  2013-09-10 19:57:21|  分类： ANSYS 实例 - GUI |  标签：ansys  热分析  表面效应单元  应用  示例  |字号 订阅使用表面效应单元 ，同时定义表面热流和对流载荷：1  概述：    在热分析的情况，有时会要求在同一个表面上同时施加两种表面载荷，如热流 + 对流载荷。 

2、;  如果按照常规的办法，分别在该表面上施加热流和对流载荷，在施加后一个表面载荷时，ANSYS 会发布一个警告信息，提示：在同一个表面上，后面施加的表面载荷会覆盖前面施加的表面载荷。就是说，按照常规的施加载荷的方法，在同一个表面上只能施加一种表面载荷。如果有两种表面载荷，则需要考虑另外的办法。    使用表面效应单元就是解决这一问题的办法。下面通过一个例子进行说明。2  示例    相应模型是一个 ? 圆柱，内径 10，外径 20，高度 20，建模操作如下：        &

3、#160;               定义单元类型：需要定义两种单元类型，第一种 - 实体单元 solid90：                        定义第二种单元类型 表面效应单元 surf152：                        

4、    定义表面效应单元的关键选项：    主要定义在表面效应单元上可以施加那种表面载荷，这里选择只施加热流载荷 (因此，对流载荷应该直接施加到表面或实体单元上)。                        定义实常数：根据需要定义相应的实常数，以下数据只是示例，不能实际使用。                  &

5、#160;    定义材料属性：    选择需要定义的属性，然后输入相应的属性值，以下数据只是示例，不能实际使用。                          对实体划分网格，首先设置单元属性：                       设置

6、网格各线段划分单元数，统一设置为 8：                         各线段划分网格的示意图：                              采用 MAP 方式划分体网格：            &#

7、160;        创建表面效应单元：    为了在内表面上生成表面效应单元，先选择内表面：                         绘制 Areas：                         选择属于该面的所有节点：&

8、#160;                                            绘制节点：                           设置新的单元属性： 

9、60;                      创建表面效应单元：                           生成的表面效应单元：                      &#

10、160;     如果看不到表面效应单元，可以自己选择和显示表面效应单元：                                              下面将利用表面效应单元来施加不同的表面载荷。  设置求解类型，需要根据具体情况进行设置，这里设置为瞬态分析：    

11、0;                   下面施加表面载荷，首先执行操作： 选择所有实体，然后绘制面：         select -> Everything；  Plot -> Areas:                               &

12、#160;          然后选择内表面，准备施加对流载荷：                                           输入对流参数，然后 OK：                  

13、0;     如果继续在内表面上再施加热流载荷，操作过程同上。先选择内表面：                         再输入热流率值，然后点击 OK：                     点击 OK 后，出现一个警告信息：    意思是：在该表面上

14、已经施加过对流载荷，新施加的热流率载荷将覆盖对流载荷。就是说，在同一个表面上，不能同时施加两种表面载荷。                                        为了在内表面上施加另一种表面载荷，需要使用表面效应单元。为此，先选择内表面上的所有表面效应单元。由于只有内表面上存在表面效应单元，可以通过属性来选择所有表面效应单元，如图所示： 

15、;             然后对这些单元施加热流率载荷：                      重新对内表面施加对流载荷，然后列表各种载荷。    先列表 area 载荷 仅 Area 4 (内表面) 有对流载荷：                   &

16、#160;                再列表单元载荷：   可以看到，单元 513576 有热流率载荷，这些单元正是内表面上的表面效应单元。                       重新对内表面施加对流载荷，然后列表各种载荷。    先列表 area 载荷 仅 Area 4 (内表面) 有对流载荷：                       再列表单元载荷：   可以看到，单元 513576 有热流率载荷，这些单元正是内表面上的表面效应单元。