Plane55二维热分析单元适用MPMEPRPPED（如下）CodeProduct.doc

Plane55 二维热分析单元 适用：MP ME PR PP ED（如下） Code Product Code Product MP ANSYS/Multiphysics EH ANSYS/Emag - High Frequency ME ANSYS/Mechanical FL ANSYS/FLOTRAN ST ANSYS/Structural PP ANSYS/PrepPost DY ANSYS/LS-DYNA ED ANSYS/ED PR ANSYS/Professional DP ANSYS/LS-DYNA PrepPost EM ANSYS/Emag - Low Frequency ? ? 一、单元描述 plane55用于平面或是轴对称构件热分析。单元由4个节点构成，每个节点只有1个自由度，既温度。 单元适用于二维稳态或瞬态分析。单元同时也可以恒速度场下热质迁移分析。如果模型中要考虑结构参数时，可以用等量的结构单元来代替（如plane42）。类似的单元，只是有中间节点功能，如plane77。类似的单元plane75，能分析轴对称模型进行非轴对称加载。 plane55有以下可选功能：可进行多孔介质中的非线性稳态流分析。如果采用此项功能，则将热力参数用相应地流体参数来代替。详见?Theory Reference。 二、数据输入 单元plane55的几何形状、节点位置及坐标系如下图所示。单元定义4个节点和正交各向异性的材料属性。正交各向异性的材料参数的方向依据单元坐标系。单元坐标系方向见Coordinate Systems章节。在稳态分析中不考虑物体的比热和密度。缺省输入参数见Linear Material Properties章节。 单元荷载描述见Node and Element Loads章节。对流或热辐射（不能同时加载）可当作表面载荷加入。 生热率当作体力加入节点中。如果在节点I中输入生热率HG（I），而其它节点缺省的话，它们的默认值也是HG（I）。 如果要进行热质迁移，则可以用KEYOPT(8)参数来定义。如果选择了此项要求时，则必须在单元坐标系下输入流体速度的具体值VX，VY。同时，为了保证是稳态分析，必须定义整个边界的温度值。同时，必须用比热（C）和密度（DENS）来代替焓（ENTH）。 非线性多孔介质渗流分析则选择KEYOPT(9)=1。如果选择这个值，则要把温度值换成水头压力值，把热传导系数KXX，KYY换成正交各向异性的渗透系数。物质DENS和VISC代表流体的密度和粘度。参照Theory Reference，如何用形状系数（C）和粘滞系数（MU）来计算流体的渗透系数（不考虑Z方向）。用命令D来定义分界条件。用命令F来定义流体流速。 单元输入的一览表见Input Summary。 三、plane55输入一览表 单元名称：plane55 节点号：I，J，K，L 自由度：温度 实体常数：在KEYOPT(8)0时，输入VX,VY。 材料参数：KXX, KYY, DENS, C, ENTH, VISC, MU (VISC ， MU 只用在KEYOPT (9) = 1. 当KEYOPT(8) = 1 或2时，不用参数 ENTH). 面力： 对流：加到4条不同的边上。 热辐射：加到4条不同的边上。 体力： 生热：HG（I），HG（J），HG（K），HG（L） 特殊功能：单元的生死。 KEYOPT（1）= 0时，采用平均温度的膜系数值； 1时，采用表面温度的膜系数值； 2时，采用流体内部温度的膜系数值； 3时，采用内外温度差的膜系数值。 KEYOPT（3）= 0时，平面； 1时，轴对称。 KEYOPT（8）= 0时，没有热质迁移； 1时，热质迁移，其速度为VX，VY； 2时，同1，并且要求输出热质迁移值。 KEYOPT（9）= 0时，标准的热质迁移； 1时，非线性多孔介质中的稳态流体分析。 四、结果输出 plane55结果输出有以下两种形式： 节点温度，包括所有的节点解答； 如Element Output Definitions如示的其它输出。对于轴对称分析，分析面和热流速度应考虑360度。单元热对流以外流为正。如果KEYOPT（9）=1时，则相应地热参数改为多孔介质渗流参数。单元输出的方向应与单元坐标系平行。单元输出的总体描述见Solution Output章节，后处理见Triangle, Prism and Tetr