ansys温度场例题分析.pdf

短圆柱体的热传导过程 问题：一短圆柱体，直径和高度均为 1m，现在其上端面施加大小为 100℃的 均匀温度载荷，圆柱体下端面及侧面的温度均为 0℃，试求圆柱体内部的温度场 分布（假设圆柱体不与外界发生热交换）。圆柱体材料的热传导系数为 30W/(m · )。 求解： 第一步：建立工作文件名和工作标题 在 ANSYS 软件中建立相应的文件夹，并选择 Thermal 复选框。 第二部：定义单元类型 在单元类型（element type）中选择 thermal solid 和 quad 4node 55，在 单元类型选择数字（element type reference number）输入框中输入 1，在单元 类型选择框里选择 Axisymmetric，其余默认即可。 第三步：定义材料性能参数 在材料性能参数对话框中输入圆柱体的导热系数 30. 第四步：创建几何模型、划分网格 创建数据点，输入点坐标。在第一个输入框中输入关键点编号 1，并输入第 一个关键点坐标 0、0、0，重复输入第二个、第三个、第四个关键点，相应的坐 标分别为 2 （0.5,0,0）；3 （0.5,1,0）；4 （0,1,0）。结果如下图 1 所示： 在模型中创建直线，选择编号为 1、2 的关键点生成一条直线，在选取 2、3 生成一条直线，同样选择编号为 3、4 和编号为 4、1 的关键点生成另外两条直线。 结果如下图 2 所示： 之后在 plot numbering controls 对话框，分别打开 KP Keypoint numbers 、LINE line numbers、AREA Area numbers ，建立直线L1 、L2 、L3 、L4 线段。生成几 何模型，如下图所示： 在 L1 、L3 线段上划分 20 个单元，并将 L2 、L4 划分成 40 个单元格，并在 模型上选取编号为 A1 的平面，如下图所示： 将结果进行保存。 第五步：加载求解 选择分析类型 Steady-State，在 Select Entities 对话框，第一个下拉列表 框中选择 Lines，在第二个下拉列表中选择By Num，第三个单选框中选择From Full。选择线段L1、L2。 重复上述操作，在Select Entities对话框，第一个下拉列表框中选择Nodes， 在第二个下拉列表中选择 Attached to，第三个单选框中选择Lines，all。并在 Lab2 DOFs to be constrained 列表中选择 TEMP，在VALUE Load TEMP value 输入 框中输入 0。在Select Entities 对话框，第一个下拉列表框中选择 Lines，在 第二个下拉列表中选择 By Num，第三个单选框中选择From Full 选择 L3 线段， 重复上述操作，在Select Entities对话框，第一个下拉列表框中选择Nodes， 在第二个下拉列表中选择 Attached to，第三个单选框中选择Lines，all。并在 Lab2 DOFs to be constrained 列表中选择 TEMP，在VALUE Load TEMP value 输入 框中输入 100。加载结果如下图所示： 单击 Solve Current Load Step 对话框中点击 OK，ANSYS 开始求解。并将结 果进行保存。 第六步：输出温度场分布图 在 Item， Comp Item to be contoured 列 表 中 选 择 DOF solution Temperature TEMP，在KUNND Items to be plotted 单选框中选择 Def shape only， 单击 OK 将显示温度场分布等值图，结果如下图所示：