例項1:
某一潛水艇可以簡化為一圓筒,它由三層組成,最外面一層為不鏽鋼,中間為玻纖隔
熱層,最裡面為鋁層,筒內為空氣,筒外為海水,求內外壁面溫度及溫度分布。
幾何引數: 筒外徑30 feet
總壁厚 2 inch
不鏽鋼層壁厚0.75inch
玻纖層壁厚 1 inch
鋁層壁厚 0.25inch
筒長200 feet
導熱係數不鏽鋼8.27btu/hr.ft.of
玻纖 0.028 btu/hr.ft.of
鋁 117.4 btu/hr.ft.of
邊界條件空氣溫度70 of
海水溫度44.5 of
空氣對流係數2.5 btu/hr.ft2.of
海水對流係數80 btu/hr.ft2.of
沿垂直於圓筒軸線作橫截面,得到一圓環,取其中1 度進行分析,如圖示。
/filename,steady1
/title,steady-state thermal analysis of submarine
/units,bft
ro=15 !外徑(ft)
rss=15-(0.75/12) !不鏽鋼層內徑ft)
rins=15-(1.75/12) !玻璃纖維層內徑(ft)
ral=15-(2/12) !鋁層內徑(ft)
tair=70 !潛水艇內空氣溫度
tsea=44.5 !海水溫度
kss=8.27 !不鏽鋼的導熱係數(btu/hr.ft.of)
kins=0.028 !玻璃纖維的導熱係數(btu/hr.ft.of)
kal=117.4 !鋁的導熱係數(btu/hr.ft.of)
hair=2.5 !空氣的對流係數(btu/hr.ft2.of)
hsea=80 !海水的對流係數(btu/hr.ft2.of)
prep7
et,1,plane55 !定義二維熱單元
mp,kxx,1,kss !設定不鏽鋼的導熱係數
mp,kxx,2,kins !設定玻璃纖維的導熱係數
mp,kxx,3,kal !設定鋁的導熱係數
pcirc,ro,rss,-0.5,0.5 !建立幾何模型
pcirc,rss,rins,-0.5,0.5
pcirc,rins,ral,-0.5,0.5
aglue,all
numcmp,area
lesize,1,,,16 !設定劃分網格密度
lesize,4,,,4
lesize,14,,,5
lesize,16,,,2
mshape,2 !設定為對映網格劃分
mat,1
amesh,1
mat,2
amesh,2
mat,3
amesh,3
/solu
sfl,11,conv,hair,,tair !施加空氣對流邊界
sfl,1,conv,hsea,,tsea !施加海水對流邊界
solve
/post1
plnsol !輸出溫度彩色雲圖
finish
例項2一圓筒形的罐有一接管,罐外徑為3 英呎,壁厚為0.2 英呎,接管外徑為0.5 英呎,壁厚為0.1
英呎,罐與接管的軸線垂直且接管遠離罐的端部。如圖所示:
罐內流體溫度為華氏450 度,與罐壁的對流換熱係數年為250but/hr-ft2-of,接管內流體的溫度
為華氏100 度,與管壁的對流換熱係數隨管壁溫度而變。接管與罐為同一種材料,它的熱物理效能
如下表所示:
溫度 70 200 300 400 500 of
密度0.285 0.285 0.285 0.285 0.285 lbm/in3
導熱係數 8.35 8.90 9.35 9.8 10.23 btu/hr-ft-of
比熱0.113 0.117 0.119 0.122 0.125 btu/lbm-of
對流係數* 426 405 352 275 221 btu/hr-ft2-of
*接管內壁對流係數
求罐與接管的溫度分布。
/prep7
/title,steady-state thermal analysis of pipe junction
/units,bin !使用英製單位
et,1,90 !定義熱單元
mp,dens,1,.285 !密度
mptemp,,70,200,300,400,500 !建立溫度表
mpdata,kxx,1,,8.35/12,8.90/12,9.35/12,9.80/12,10.23/12 !導熱係數
mpdata,c,1,,0.133,0.177,0.119,0.122,0.125 !比熱
mpdata,hf,2,,426/144,405/144,352/144,275/144,221/144 !接管對流係數
!定義幾何模型引數
ri1=1.3 !罐內半徑
ro1=1.5 !罐外半徑
z1=2 !罐長
ri2=0.4 !接管內半徑
ro2=0.5 !接管外半徑
z2=2 !接管長
!建立幾何模型
cylind,ri1,ro1,,z1,,90 !1/4 罐體
wprota,0,-90 !將工作平面旋轉到垂直於接管軸線
cylind,ri2,ro2,,z2,-90 !1/4 接管
wpstyl,defa !將工作平面恢復到預設狀態
vovlap,1,2 !進行overlap布林操作
/pnum,volu,1 !開啟實體編號
/view,,-3,-1,1 !定義顯示角度
/type,,4
/title, volumes used in building pipe/tank junction
vplot !顯示實體
vdele,3,4,,1 !刪除多餘實體
!劃分網格
asel,,loc,z,z1 !選擇罐上z=z1 的面
asel,a,loc,y,0 !新增選擇罐上y=0的面
cm,aremote,area !建立名為aremote 的麵組
/pnum,area,1
/pnum,line,1
/title,lines showing the portion being modeled
aplot
/noerase
lplot
/erase
accat,all!組合罐遠端的面及線,為對映劃分網格作準備
lccat,12,7
lccat,10,5
lesize,20,,,4 !在接管壁厚方向分4 等分
lesize,40,,,6 !在接管長度方向分6 等分
lesize,6,,,4 !在罐壁厚方向分4等分
allsel !選擇everything
esize,0.4 !設定預設的單元大小
mshape,0,3d !選擇3d對映網格
mshkey,1 !儲存資料檔案
vmesh,all !劃分網格,產生節點與單元
/pnum,defa
/title, elements in portion being modeled
eplot !顯示單元
finish
!載入求解
/solu
antype,static !定義為穩態分析
nropt,auto !設定求解選項為program-chosen
!newton-raphson
tunif,450 !設定初始所有節點溫度
csys,1 !變為柱座標
nsel,s,loc,x,ri1 !選擇罐內表面的節點
sf,all,conv,250/144,450 !定義對流邊界條件
cmsel,,aremote !選擇aremote 麵組
nsla,,1 !選擇屬於aremote 麵組的節點
d,all,temp,450 !定義節點溫度
wprota,0,-90 !將工作平面旋轉到垂直於接管軸線
cswpla,11,1 !建立區域性柱座標
nsel,s,loc,x,ri2 !選擇接管內壁的節點
sf,all,conv,-2,100 !定義對流邊界條件
allsel !選擇everything
/pbc,temp,,1 !顯示所有溫度約束
/psf,conv,,2 !顯示所有對流邊界
/title,boundary conditions
nplot !顯示節點
wpstyle,defa !工作平面恢復預設狀態
csys,0 !變為直角座標
autots,on !開啟自動步廠長
nsubst,50 !設定子步數量
kbc,0 !設定為階越
outpr,nsol,last !設定輸出
solve !進行求解
finish
!進入後處理
/post1
/title,temperature contrours at pipe/tank junction
plnsol,temp !顯示溫度彩色雲圖
finish
/exit,all
例項1乙個30 公斤重、溫度為70℃的銅塊,以及乙個20公斤重、溫度為80℃的鐵塊,突然放入溫
度為20℃、盛滿了300 公升水的、完全絕熱的水箱中,如圖所示。過了乙個小時,求銅塊與鐵塊的最
高溫度(假設忽略水的流動)。
材料熱物理效能如下:
/filename,transient1
/title, thermal transient exercise 1
!進入前處理
/prep7
et,1,plane77定義單元型別
mp,kxx,1,383定義材料熱效能引數
mp,dens,1,8889 !1~銅,2~鐵,3~水
mp,c,1,390
mp,kxx,2,70
mp,dens,2,7837
mp,c,2,448
mp,kxx,3,0.61
mp,dens,3,996
mp,c,3,4185
rectnag,0,0.6,0,0.5 !建立幾何實體
rectang,0.15,0.225,0.225,0.27
rectang,0.6-0.2-0.058,0.6-0.2,0.225,0.225+0.044
aovlap,all布林操作
/pnum,area,1
aplot
aatt,1,1,1劃分網格
eshape,2
esize,0.02
amesh,2
aatt,2,1,1
amesh,3
aatt,3,1,1
eshape,3
esize,0.05
amesh,4
/pnum,mat,1
eplot
finish
!載入求解
/solu
antype,trans
timint,off !先作穩態分析,確定初始條件
time,0.01 !設定只有乙個子步的時間很小的載荷步
deltim,0.01
esel,s,mat,,3
nsle,s
d,all,temp,20
esel,s,mat,,2
nsle,s
d,all,temp,80
esel,s,mat,,1
nsle,s
d,all,temp,70
ansys接觸分析
一般的接觸分類1 ansys接觸能力1 點 點接觸單元1 點 面接觸單元2 面 面的接觸單元2 執行接觸分析3 面 面的接觸分析3 接觸分析的步驟3 步驟1 建立模型,並劃分網格4 步驟二 識別接觸對4 步驟三 定義剛性目標面4 步驟4 定義柔性體的接觸面8 步驟5 設定實常數和單元關鍵字10 步驟...
ANSYS模態分析
七 模態分析 7.1問題描述 如圖所示為一根長度為l 的等截面直杆,一端固定,一端自由。已知杆材料的彈性模量e 2 10e11n m2,密度m 3 kg 7800 桿長l 0.1m,要求計算直杆縱向振動的固有頻率。7.2求解步驟 1 建立工作名和工作標題 2 定義單元型別 拾取選單main menu...
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