ANSYS流体与热分析第10章热分析典型工程实例

1、第10章 热分析典型工程实例ANSYS流体及热场分析PAGE 28PAGE 27 PAGE 1第10章 热分析典型工程实例本章要点拉伸特征旋转特征扫掠特征征混合特征征孔特征壳特征本章案例某型号手手机电池池的散热热分析冷库复合合隔热板板热量流流动分析析电子元器器件散热热装置温温度分析析10.11 工程程实例11某型型号手机机电池的的散热分分析该算例为为某型手手机电池池的散热热分析，如图100-1为某型型号手机机背面的的照片，图中可可见手机机的电池池的位置置。在手手机工作作时，电电池可向向外传递递热量。使用手手机的读读者应该该都体会会过手机机电池发发热的现现象，特特别是在在长时间间接打电电话时，这

2、种现现象尤为为明显。本实例例对某型型号手机机进行分分析，电电池的标标准电压压为3.7V，电池容容量为7750mmAh。试求手手机开机机状态下下外壳的的温度分分布。手手机的各各部分材材料性能能参数如如表100.1所所示。图10-1 手机机背面照照片在计算分分析过程程中我们们将手机机看做三三个组成成部分：塑料外外壳、手手机内部部材料和和手机电电池。忽忽略手机机内部线线路和芯芯片，可可以将手手机电池池看做唯唯一热源源。简化化后的手手机模型型如图110-22所示，图中单单位均为为cm。本实例例拟采用用Sollid Tett 100nodde 887单元元进行分分析。由由于电池池功率和和环境温温度均可可

3、视为恒恒定不变变，因此此分析类类型为稳稳态。图10-2 简简化后的的手机模模型由电池的的电压和和电流可可以算得得电池的的功率：电池的体体积为：电池的发发热量：附带带光盘“Ch110实例11011_sttartt”附带带光盘“Ch110实例11011_ennd”附带带光盘“AVICh11011011.avvi”1、定义义分析文文件名1、选择择Utiilitty MMenuuFilleChaangee Joobnaame，在弹出出的单元元增添对对话框中中输入EExammplee10-1，然然后点击击OK按钮钮。2、选择择Maiin MMenuuPreeferrencces，弹出PPrefferee

4、ncees ffor GUII Fiilteerinng对话话框，点点选Thhermmal复复选框，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。2、建立立几何模模型1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingCreeateeVollumeesBloockBy Dimmenssionns，弹出Crreatte BBlocck bby DDimeensiion对对话框。在X1、X2文本本框中分分别输入入0、00.055，在YY1、YY2文本本框中分分别输入入0、00.122，在ZZ1、ZZ2中分分别输入入0、00.0225，如如图100-3所所示。2、单击击Appply

5、按按钮，在在X1、X2文本本框中分分别输入入0.0002、0.0048，在Y11、Y22文本框框中分别别输入00.0002、00.1118，在在Z1、Z2中中分别输输入0.0022、0.0233，如图图10-4所示示。3、单击击Appply按按钮，在在X1、X2文本本框中分分别输入入0.0005、0.0045，在Y11、Y22文本框框中分别别输入00.044、0.09，在Z11、Z22中分别别输入00.0005、00.0115，如如图10-5所示示。然后后单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。图10-3 建建立长方方体模型型对话框框1 图110-44 建立立长方体体模型对对话框22图10-4 建建

6、立长方方体模型型对话框框34、选择择Utiilitty MMenuuPlootCttrlssVieew SSetttinggVieewinng DDireectiion，弹出VViewwingg Diirecctioon对话话框，如如图100-5进进行设置置，然后后点击OOK按钮钮关闭该该对话框框。（或或点击按按钮）。5、选择择Utiilitty MMenuuPlootCttrlssDevviceeOpttionns，弹弹出Deevicce OOptiionss对话框框，单击击/DEEVI复选框框中的VVecttor modde (wirrefrramee)，使其状状态从OOff变变为Onn，

7、如图图10-6所示示然后点点击OKK按钮关关闭该对对话框。模型的的轮廓线线条显示示如图110-77所示。图10-5 视视图方向向对话框框图100-6 选择显显示轮廓廓线对话话框6、选择择Utiilitty MMenuuPlootCttrlssNummberringg，弹出出Ploot NNumbberiing Conntrools对对话框，点选AAREAA和VOOLU选选项，使使其状态态从Offf变为为On，如图100-8所所示，单单击OKK按钮关关闭该对对话框。显示几几何体和和表面的的编号。图10-7 模模型轮廓廓线 10-8 选择择显示轮轮廓线对对话框图图10-9 重重叠体剪剪切菜单单7、

8、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingOpeeratteBoooleaansOveerlaapVollumees，弹弹出如图图10-9所示示的Ovverllap Vollumees菜单单，在文文本框中中输入11，2，然后单单击OKK按钮关关闭该对对话框。8、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorNummberringg CttrlssCommpreess Nummberrs，弹弹出Coomprresss Nuumbeers对对话框，在Laabell下拉列列表框中中选择AAreaas，点点击Appplyy按钮，然后选选择Voolumme

9、s，点击OOK按钮钮关闭该该对话框框。9、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingOpeeratteBoooleaansOveerlaapVollumees，弹弹出Ovverllap Vollumees菜单单，在文文本框中中输入11，2，然后单单击OKK按钮关关闭该对对话框。10、选选择Maain MennuPreeproocessorNummberringg CttrlssCommpreess Nummberrs，弹弹出Coomprresss Nuumbeers对对话框，在Laabell下拉列列表框中中选择AAreaas，点点击Appplyy按钮，然后选

10、选择Voolummes，点击OOK按钮钮关闭该该对话框框。11、选选择Uttiliity MennuPlootSpeeciffiedd EnntittiessVollumees，弹弹出Pllot Speeciffiedd Voolummes对对话框，在NVV1文本本框中输输入1，单击AApplly按钮钮，显示示窗口中中仅显示示几何体体1如图图10-10所所示；在在NV11文本框框中输入入2，单单击Appplyy按钮，显示窗窗口中仅仅显示几几何体22如图110-111所示示；在NNV1文文本框中中输入33，单击击OK按按钮，显显示窗口口中仅显显示几何何体3如如图100-122所示。从图中中可以看

11、看出，几几何体11为手机机电池模模型，其其外表面面的编号号为13318；几何体体2为手手机外壳壳模型，其外表表面的编编号为116；几何体体3为手手机内部部材料模模型，其其外表面面的编号号为712。图10-10 手机电电池模型型 图100-111 手机机外壳模模型 图100-122 手机机内部结结构模型型3、定义义材料属属性1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorMateeriaal PProppsMatteriial Moddelss，弹出出Deffinee Maaterriall Moodell Beehavviorr对话框框。2、在MMateeriaal MModee

12、ls Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入锂电电池的导导热系数数84.8，单单击OKK按钮关关闭该对对话框。3、在DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框中中选择MMateeriaalNeww Moodell，弹出出Deffinee Maaterriall IDD对话框框，在文文本框中中输入材材料参数数号2，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框

13、。4、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入塑料料外壳的的导热系系数0.18，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。5、在DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框中中选择MMateeriaalNeww Moodell，弹出出Deffinee Maaterriall IDD对话框框，在文文本框中中输入材材

14、料参数数号3，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。6、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入内部部材料的的导热系系数100，单击击OK按按钮关闭闭该对话话框。7、最后后关闭DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框。4、定义义单元类类型1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorEle

15、emennt TTypeeAddd/Eddit/Delletee，弹出出Eleemennt TTypee对话框框。单击击Addd按钮，弹出如如图100-133所示的的Libbrarry oof EElemmentt Tyypess对话框框，在LLibrraryy off Ellemeent Typpes选选项栏中中分别选选择Thhermmal Sollid、Tett 100nodde 887选项项，然后后单击OOK关闭闭该对话话框。2、单击击Eleemennt TTypee对话框框上的CClosse按钮钮关闭该该对话框框。图10-13 定义单单元类型型对话框框5、划分分网格1、选择择Maiin

16、 MMenuuPreeproocesssorrMesshinngSizze CCntrrlsMannuallSizzeGlooballSizze，弹弹出Gllobaal EElemmentt Siizess对话框框，在SSIZEE文本框框中输入入0.0002，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。图10-14 定义网网格尺寸寸对话框框2、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng AAttrribuutess对话框框，在MATT下拉列列表框中中选择11，其

17、余余选项采采用默认认设置，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。3、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMesshVollumeesFreee，弹弹出Meesh Vollumees菜单单，在文文本框中中输入11，然后后点击OOK按钮钮开始划划分锂电电池模型型的网格格。4、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng AAttrribuutess对话框框，在MATT下拉列列表框中中选择22，其余余选项采采用默认认设置

18、，单击OOK按钮关关闭该对对话框。5、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMesshVollumeesFreee，弹弹出Meesh Vollumees菜单单，在文文本框中中输入22，然后后点击OOK按钮钮开始划划分手机机外壳模模型的网网格。6、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng AAttrribuutess对话框框，在MATT下拉列列表框中中选择33，其余余选项采采用默认认设置，单击OOK按钮钮关闭该

19、该对话框框。7、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMesshVollumeesFreee，弹弹出Meesh Vollumees菜单单，在文文本框中中输入33，然后后点击OOK按钮钮开始划划分手机机内部材材料模型型的网格格。6、施加加边界条条件1、选择择Maiin MMenuuSollutiionDeffinee LooadssAppplyTheermaalConnvecctioonOn Areeas，弹出AApplly CCONVV onn Arreass菜单，在文本本框中输输入1，2，33，4，5，66，如图100-155所示，单击OOK按钮钮关

20、闭该该菜单。弹出AApplly CCONVV onn Arreass对话框框，在VVALII文本框框中输入入50，在VAAL2II文本框框中输入入20，如图100-166所示，然后单单击OKK按钮完完成设置置。2、选择择Maiin MMenuuSollutiionDeffinee LooadssAppplyTheermaalHeaat GGeneerattOn Vollumees，弹弹出如图100-177所示的的Appply HGEEN oon VVLs菜菜单，在在文本框框中输入入1，然然后点击击OK按按钮关闭闭该对话话框。弹弹出Appplyy HGGEN on vollumee对话框框，在V

21、VALUUE文本本框中输输入13387550，如如图100-188所示，然后单单击OKK按钮关关闭该对对话框。图10-15 定义对对流换热热面菜单单 图图10-16 定义对对流换热热面对话话框图10-17 定义生生热体菜菜单 图100-188 定义义生热体体对话框框7、定义义求解类类型选择Maain MennuSollutiionAnaalyssis TyppeNeww Annalyysiss，弹出出Neww Annalyysiss对话框框，选择择分析类类型为SSteaady-staate，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。8、求解解1、选择择Utiilitty MMenuuSellecttE

22、veerytthinng，选选择Uttiliity MennuffileeSaave as命命令,弹弹出Saave Dtaabasse对话话框,在在Savve DDtabbasee too文本框框中输入入101_sttartt.dbb,保存上上述操作作过程，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。2、选择择Maiin MMenuuSooluttionnSollveCurrrennt LLS，出出现Soolvee Cuurreent Loaad SStepp对话框框，同时时出现/STAAT CCommmandd窗口，仔细阅阅读/SSTATT Coommaand窗窗口中的的内容，然后点点击Cllosee

23、按钮，关闭/STAAT CCommmandd窗口。点击SSolvve CCurrrentt Looad Steep对话话框中的的OK按按钮，AANSYYS开始始求解计计算。求求解结束束后，出出现Sooluttionn iss doone对对话框，点击CClosse按钮钮关闭该该对话框框。3、选择择Utiilitty MMenuufiileSavve aas命令令,弹出出Savve DDtabbasee对话框框,在SSavee Dttabaase to文文本框中中输入11011_ennd.ddb,保存求求解结果果，单击击OK按按钮关闭闭该对话话框。9、查看看求解结结果1、选择择Maiin MMe

24、nuuGenneraal PPosttproocLisst RResuultssNodaal SSoluutioon，弹弹出Liist Noddal Sollutiion对对话框，在Ittem to be lisstedd列表框框中选择择Noddal SollutiionDOFF sooluttionnNoddal Temmperratuure选选项，如如图100-199所示，单击OOK按钮钮，ANNSYSS显示窗窗口显示示如图110-220所示示的各节节点的温温度值。2、选择择Utiilitty MMenuuPlootCttrlssDevvicee Opptioons，弹出DDeviice

25、Opttionns对话话框，单单击/DEEVI复选框框中的VVecttor modde (wirrefrramee)，使使其状态态从Onn变为OOff。3、选择择Maiin MMenuuGenneraal PPosttproocPloot RResuultssConntouur PPlottNoddal Sollu，弹弹出如图100-211所示的的Conntouur NNodaal SSoluutioon DDataa对话框框，在IItemm too bee coontooureed列表表框中选选择Noodall SooluttionnDOFF sooluttionnNoddal Temmpe

26、rratuure选选项，单单击OKK按钮，ANSSYS显显示窗口口显示如如图100-222所示的的手机温温度分布布的等值值线云图图。图10-19 列表求求解节点点温度对对话框 图110-220 各各节点温温度显示示列表图10-21 显示节点点温度对对话框图10-22 手机温温度分布布等值线线云图10.22 工程程实例22冷库库复合隔隔热板热量流流动分析析该算例为为冷库复复合隔板板热量流流动分析析，如图100-233为冷库复复合隔热热板的局部部示意图图，该复复合隔热热板由两部部分组成成：隔热热板的骨架架有导热热系数为为20 WW/m的钢材材料制成成，在隔隔热板内部均均匀交叉叉排列两两层导热热系数

27、为为0.11W/mm的隔热热材料。隔热板板的尺寸寸以及板板两个表表面的空空气温度度和对流流换热系系数已经经在图中中表示出出。试求求：（1）在在给定长长度的隔隔热板上上的热流流量；（2）给给出隔热热板的温温度分布布；（3）给给出热流流量的矢矢量图。图10-23复合合式隔热热板结构构在计算分分析过程程中我们们将手机机看做三三个组成成部分：塑料外外壳、手手机内部部材料和和手机电电池。忽忽略手机机内部线线路和芯芯片，可可以将手手机电池池看做唯唯一热源源。简化化后的手手机模型型如图110-22所示，图中单单位均为为cm。本实例例拟采用用Sollid 8nodde 777单元元进行分分析，分分析类型型为稳

28、态态。附带带光盘“Ch110实例11022_sttartt”附带带光盘“Ch110实例11022_ennd”附带带光盘“AVICh1101102.avvi”1、定义义分析文文件名1、选择择Utiilitty MMenuuFilleChaangee Joobnaame，在弹出出的单元元增添对对话框中中输入EExammplee10-2，然然后点击击OK。2、选择择Maiin MMenuuPreeferrencces，弹出PPreffereencees ffor GUII Fiilteerinng对话话框，点点选Thhermmal复复选框，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。2、建立立几何模模型1、选

29、择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingCreeateeAreeasRecttanggleBy Dimmenssionns，弹出CCreaate Recctannglee byy Diimennsioons对对话框，在X11、X22对话框框中分别别输入00、0.05225，在在Y1、Y2中中分别输输入0、0.006755，如图图10-24所所示。2、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.00225、00.02225，在Y11、Y22中分别别输入00.00025、0.0032555，如图100-255所示。3、单击击Appply按按

30、钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.00225、00.02225，在Y11、Y22中分别别输入00.0335、00.0665，如如图100-266所示。4、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.02775、00.04475，在Y11、Y22中分别别输入00、0.0155，如图图10-27所所示。5、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.02775、00.04475，在Y11、Y22中分别别输入00.01175、0.4475，如图110-228所示示。6、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.02775、

31、00.04475，在Y11、Y22中分别别输入00.055、0.6755，点击击OK结结束，如如图100-299所示。建立好好的平面面模型如如图100-300所示。图10-24建立长长方形几几何面对对话框11图100-255 建立立长方形形几何面面对话框框2图10-26 建立长长方形几几何面对对话框33 图图10-27 建立长长方形几几何面对对话框44图10-28 建立长长方形几几何面对对话框55 图图10-29 建立长长方形几几何面对对话框66图10-30 平面几几何模型型7、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingBoooleaansOveerlaap

32、Areeas，弹出如如图100-311所示的的Oveerlaap AAreaas菜单单，用鼠鼠标左键键点选钢钢材料墙墙体平面面和任意意一个隔隔热材料料平面，然后在在Oveerlaap AAreaas菜单单中单击击OK按按钮。8、接下下来继续续选择Maain MennuPreeproocessorModdeliingBoooleaansOveerlaapAreeas，在Ovverllap Areeas菜菜单中继继续用鼠鼠标左键键点选钢钢材料墙墙体和另另一个隔隔热材料料平面，然后单单击OKK按钮。9、对其其余的隔隔热材料料平面重重复上述述操作，将剩下下的隔热热材料平平面分离离出来。10、选选择Ut

33、tiitty MMenuuPlootCttrlssNummberringg，弹出出如图100-322所示的的Ploot NNumbberiing Conntrools对对话框。选择AAREAA选项，使其状状态由OOff变变为Onn。单击击OK关关闭该对对话框。11、选选择Maain MennuPreeproocessorNummberringg CttrlssCommpreess Nummberrs，弹弹出Coomprresss Nuumbeers对对话框，在Laabell下拉列列表框中中选择AAreaas，点点击OKK按钮关关闭该对对话框。12、选选择Uttiitty MMenuuPloot

34、Areeas，建立完完毕的几几何模型型如图110-333所示示。图10-31 平面分分离菜单单图100-322 显示示平面编编号对话话框图10-33 完成后后的平面面几何模模型3、定义义分析单单元1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorEleemennt TTypeeAddd/Eddit/Delletee，弹出出Eleemennt TTypee对话框框。单击击Addd按钮，弹出如如图100-344所示的的Libbrarry oof EElemmentt Tyypess对话框框，在LLibrraryy off Ellemeent Typpes选选项栏中中分别选选择Thher

35、mmal Sollid、8noode 77选选项，然然后单击击OK关关闭该对对话框。2、单击击Eleemennt TTypee对话框框上的CClosse按钮钮关闭该该对话框框。图10-34定义单单元类型型对话框框4、定义义材料属属性1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorMatteriial ProopsMatteriial Moddelss，弹出出Deffinee Maaterriall Moodell Beehavviorr对话框框。2、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctii

36、vitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入钢的的导热系系数200，如图100-355所示，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。3、在DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框中中选择MMateeriaalNeww Moodell，弹出出Deffinee Maaterriall IDD对话框框，在文文本框中中输入材材料参数数号2，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。4、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表

37、框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入隔热热材料的的导热系系数0.1，如如图100-366所示，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。最后后关闭DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框。图10-35 定义钢钢的导热热系数 图100-366 定义义隔热材材料的导导热系数数5、划分分网格1、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngSizz

38、e CCntrrlsMannuallSizzeLinnesAlll Liiness，弹出出Eleemennt SSizees oon AAll Sellectted Linnes对对话框，在SIIZE文文本框中中输入00.00025，如图110-337所示示，单击击OK按按钮关闭闭该对话话框。图10-37 定义网网格单元元尺寸对对话框2、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng AAttrribuutess对话框框，在MATT下拉列列表框中中选择11

39、，其余余选项采采用默认认设置，如图110-338所示示，单击击OK按钮钮关闭该该对话框框。图10-38 定义网网格属性性对话框框3、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMesshAreeasFreee，弹弹出Meesh Areeas菜菜单，用用鼠标左左键点选选钢材料料框架的的平面，然后点点击OKK按钮开开始划分分钢材料料模型的的网格。网格如如图100-399所示。4、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng

40、 AAttrribuutess对话框框，在MATT下拉列列表框中中选择22，其余余选项采采用默认认设置，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。5、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMesshAreeasFreee，弹弹出Meesh Areeas菜菜单，用用鼠标左左键点选选5个隔隔热材料料平面，然后点点击OKK按钮开开始划分分网格。网格如如图100-400所示。图10-39 钢材材料模型型的网格格 图100-400整体网网格6、施加加边界条条件1、选择择Maiin MMenuuSollutiionDeffinee LooadssAppplyTheerma

41、alConnvecctioonOn Linnes，弹出如如图100-411所示的的Appply CONNV oon llinees菜单单，用鼠鼠标左键键点选隔隔热板最最左侧的的线段，然后点点击菜单单上的OOK按钮钮。接下下来弹出出Appply CONNV oon llinees对话话框，在在VALLI文本本框中输输入2000，在在VALL2I文文本框中中输入-50，如图110-442所示示，单击击OK按按钮完成成设置。图10-41施加加线对流流载荷菜菜单图110-442施加加线对流流载荷对对话框2、选择择Maiin MMenuuSollutiionDeffinee LooadssAppplyT

42、heermaalConnvecctioonOn Linnes，弹出AApplly CCONVV onn liiness菜单，用鼠标标左键点点选隔热热板最右右侧的线线段，然然后点击击菜单上上的OKK按钮。接下来来弹出AApplly CCONVV onn liiness对话框框，在VVALII文本框框中输入入20，在VAAL2II文本框框中输入入25，单击OOK按钮钮完成设设置。7、定义义求解类类型选择Maain MennuSollutiionAnaalyssis TyppeNeww Annalyysiss，弹出出Neww Annalyysiss对话框框，选择择分析类类型为SSteaady-sta

43、ate，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。8、求解解1、选择择Utiilitty MMenuuSellecttEveerytthinng，选选择Uttiliity MennuffileeSaave as命命令,弹弹出Saave Dtaabasse对话话框,在在Savve DDtabbasee too文本框框中输入入102_sttartt.dbb,保存上上述操作作过程，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。2、选择择Maiin MMenuuSooluttionnSollveCurrrennt LLS，出出现Soolvee Cuurreent Loaad SStepp对话框框，同时时出现/STAAT

44、CCommmandd窗口，仔细阅阅读/SSTATT Coommaand窗窗口中的的内容，然后点点击Cllosee按钮，关闭/STAAT CCommmandd窗口。点击SSolvve CCurrrentt Looad Steep对话话框中的的OK按按钮，AANSYYS开始始求解计计算。求求解结束束后，出出现Sooluttionn iss doone对对话框，点击CClosse按钮钮关闭该该对话框框。3、选择择Utiilitty MMenuufiileSavve aas命令令,弹出出Savve DDtabbasee对话框框,在SSavee Dttabaase to文文本框中中输入11022_enn

45、d.ddb, 保存求求解结果果，单击击OK按按钮关闭闭该对话话框。9、查看看求解结结果1、选择择Maiin MMenuuGenneraal PPosttproocLisst RResuultssNoddal Sollutiion，弹出LListt Noodall Sooluttionn对话框框，在IItemm too bee liisteed列表表框中选选择Noodall SooluttionnDOFF sooluttionnNoddal Temmperratuure选选项，如如图100-433所示，单击OOK按钮钮，ANNSYSS显示窗窗口显示示如图110-444所示示的各节节点的温温度值。

46、2、选择择Maiin MMenuuGenneraal PPosttproocPloot RResuultssConntouur PPlottNoddal Sollu，弹弹出如图图10-45所示示的Coontoour Noddal Sollutiion Datta对话话框，在在Iteem tto bbe cconttourred列列表框中中选择NNodaal SSoluutioonDOFF sooluttionnNoddal Temmperratuure选选项，单单击OKK按钮，ANSSYS显显示窗口口显示如如图100-466所示的的隔热板板内部温温度分布布的等值值线云图图。图10-43 列表求

47、求解节点点温度对对话框图图10-44 各节点点温度显显示列表表图10-45 显示节节点温度度对话框框图10-46 隔热板板内部温温度分布布等值线线云图3、选择择Maiin MMenuuGenneraal PPosttproocPloot RResuultssVecctorr PllotPreedeffineed，弹弹出如图图10-47所示示的Veectoor PPlott off Prredeefinned Vecctorrs对话话框，在在Iteem选项项卡中选选择Fllux & ggraddiennt、Theermaal ffluxx TFF选项，其余采采用默认认设置，单击OOK按钮钮关闭该

48、该对话框框。隔热热板内的的热量流流动矢量量分布如如图100-488所示。图10-47 矢量显显示对话话框图10-48 隔热板板内热量量流动的的矢量分分布10.33 工程程实例33电子子元器件件散热装装置温度度分布附带带光盘“Ch110实例11033_sttartt”附带带光盘“Ch110实例11033_ennd”附带带光盘“AVICh1101103.avvi”在本实例例中的电电子元器器件工作作时，由由于有电电流的通通过会向向外发出出热量，其生热热率为110000kW。如此大大的散热热量需要要利用导导热性能能较好的的材料及及时导出出，否则则电子元元件容易易烧毁。本实例例中的电电子元件件主要由由铜

49、制的的线路组组成，铜铜的导热热系数为为3866 W/m；在电电子元件件外包有有钢制的的保护层层，钢的的导热系系数为220 WW/m；在钢钢制保护护层上表表面粘接接导热系系数为1180 W/mm铝制散散热肋片片。其几几何结构构如图110-449所示示。试求求：（1）整整个系统统的温度度分布；（2）整整个系统统的温度度最大值值；（3）将将求解结结果输出出图片（不可使使用截图图软件截截图）。图10-49 散热组组件结构构图由于在本本实例中中，电器器元件的的散热率率以及各各材料的的属性均均可认为为恒定，不随时时间和温温度的变变化而变变化。故故本例可可采用稳稳态求解解类型进进行求解解。1、定义义分析文文

50、件名1、选择择Utiilitty MMenuuFilleChaangee Joobnaame，在弹出出的单元元增添对对话框中中输入EExammplee10-3，然然后点击击OK。2、选择择Maiin MMenuuPreeferrencces，弹出PPreffereencees ffor GUII Fiilteerinng对话话框，点点选Thhermmal复复选框，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。2、建立立几何模模型1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingCreeateeAreeasRecctanngleeBy Dimmenssionns，弹弹出Crr

51、eatte RRecttanggle by Dimmenssionns对话话框，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0、0.005，在在Y1、Y2中中分别输输入0、0.003，如图110-550所示示。2、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.02、0.03，在YY1、YY2中分分别输入入0.001、0.02，如图110-551所示示。3、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0、0.05，在YY1、YY2中分分别输入入0.003、00.055，如图110-552所示示。4、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.0

52、1、0.02，在YY1、YY2中分分别输入入0.004、00.055，如图110-553所示示。5、单击击Appply按按钮，在在X1、X2对对话框中中分别输输入0.03、0.04，在YY1、YY2中分分别输入入0.004、0.05，单击OOK，如图100-544所示。图10-50 建立长长方形几几何面对对话框11图100-511 建立立长方形形几何面面对话框框2图10-52 建立长长方形几几何面对对话框33 图110-553 建建立长方方形几何何面对话话框4图10-53 建立长长方形几几何面对对话框556、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingOpee

53、ratteBoooleaansSubbtraactAreeas，弹出SSubttracct AAreaas菜单单，在文文本框中中输入33（或用用鼠标左左键点选选第3个个长方形形），单单击OKK按钮，然后在在文本框框中输入入4，单单击OKK按钮。完成此此步骤后后，小长长方形44将大长长方形33的相应应位置截截取为空空白。7、重复复上面的的方法，利用小小长方形形5将大大长方形形3的相相应位置置截取为为空白。8、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorModdeliingOpeeratteBoooleaansOveerlaapAreeas，弹出OOverrlappAreeas菜菜单

54、，在在文本框框中输入入1，22，单击击OK按按钮关闭闭该对话话框。9、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorNummberringg CttrlssCommpreess Nummberrs，弹弹出Coomprresss Nuumbeers对对话框，在Laabell下拉列列表框中中选择AAreaas，单单击OKK按钮关关闭该对对话框。10、选选择Maain MennuPreeproocessorModdeliingOpeeratteBoooleaansGluueAreeas，弹出GGlueeAreeas菜菜单，用用鼠标点点选铝制制散热片片平面和和钢制外外壳平面面，然后后单击O

55、OK按钮钮关闭该该对话框框。压缩缩平面编编号，建建立好的的几何模模型如图图10-54所所示。其其中1号号平面为为铜制电电子元件件，2号号平面为为铝质散散热片，3号平平面为钢钢制外壳壳。图10-54 散热装装置几何何模型模模型3、定义义材料属属性1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorMatteriial ProopsMatteriial Moddelss，弹出出Deffinee Maaterriall Moodell Beehavviorr对话框框。2、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coond

56、uuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入铜的的导热系系数3886，如如图100-555所示，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。3、在DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框中中选择MMateeriaalNeww Moodell，弹出出Deffinee Maaterriall IDD对话框框，在文文本框中中输入材材料参数数号2，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。4、在MMateeriaal MModeels Avaail

57、aablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入铝的的导热系系数1880，如如图100-566所示，单击OOK按钮钮关闭该该对话框框。5、在DDefiine Matteriial Moddel Behhaviior对对话框中中选择MMateeriaalNeww Moodell，弹出出Deffinee Maaterriall IDD对话框框，在文文本框中中输入材材料参数数号3，单击OOK按钮钮关闭该该对话框

58、框。6、在MMateeriaal MModeels Avaailaablee列表框框中依次次双击TTherrmall、Coonduuctiivitty、IIsottroppic选选项，弹弹出Coonduuctiivitty ffor Matteriial Nummberr 1对对话框，在文本本框中输输入钢的的导热系系数200，如图图10-56所所示，单单击OKK按钮关关闭该对对话框。图10-55 定义铜铜的导热热系数图图10-56 定义铝铝的导热热系数图10-57 定义钢钢的导热热系数4、定义义分析单单元1、选择择Maiin MMenuuPreeproocessorEleemennt TTyp

59、eeAddd/Eddit/Delletee，弹出出Eleemennt TTypee对话框框。单击击Addd按钮，弹出如如图100-588所示的的Libbrarry oof EElemmentt Tyypess对话框框，在LLibrraryy off Ellemeent Typpes选选项栏中中分别选选择Thhermmal Sollid、8noode 77选选项，然然后单击击OK关关闭该对对话框。2、单击击Eleemennt TTypee对话框框上的CClosse按钮钮关闭该该对话框框。图10-58 定义单单元类型型对话框框5、划分分网格1、选择择Maiin MMenuuPreeproocess

60、sorrMesshinngSizze CCntrrlsMannuallSizzeLinnesAlll Liiness，弹出出Eleemennt SSizees oon AAll Sellectted Linnes对对话框，在SIIZE文文本框中中输入00.0005，在在Spaace文文本框中中输入11，如图图10-59所所示，单单击OKK按钮关关闭该对对话框。图10-59 定义网网格单元元尺寸对对话框2、选择择Maiin MMenuuPreeproocesssorrMesshinngMessh AAttrribuutessDeffaullt AAttrribss，弹出出Messhinng AA