3、活塞的溫度場(chǎng)分析說(shuō)明(總9頁(yè))

1、一、 某475汽油機(jī)活塞溫度場(chǎng)分析*由于該活塞的對(duì)稱性，只建立活塞的1/4模型*安裝patran時(shí)，如果沒(méi)有選擇全部安裝，就可能沒(méi)有熱分析模塊，可以自行完成前面的連桿受拉工況的受力分析來(lái)替代該練習(xí)。1新生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)并命名為mypiston.dbFile/New DatabaseNew Database Name mypiston.db OK New Model PreferenceTolerance Default OK 2. 讀入用UG建好的曲軸的CAD幾何模型單擊file File-import點(diǎn)擊右側(cè)菜單: parasolid xmt options再點(diǎn)擊: model units M

2、odel unitOveride選擇: 1000.0（選擇毫米單位） ok ok 在左側(cè)圖框，選擇讀入的文件選擇475piston.xmt_txt，這是用Ug建立的連桿CAD模型，也可以用Pro/E建立） Apply 2、選擇分析類型，默認(rèn)的是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，改為熱分析 Preference-Analysis (將analysis type改為thermal)-Ok3、選擇視圖，觀察活塞，用實(shí)體顯示。該曲軸就相當(dāng)于第一個(gè)練習(xí)中完成的幾何Geometry4、下面劃分單元 Finite ElementsAction: Create Object: Mesh Type: Solid Elem shap

3、e Tet topology Tet10 Solid Listt 選擇活塞 點(diǎn)擊 apply 5、選擇視圖，觀察活塞單元，用實(shí)體顯示。6、創(chuàng)建材料鋁硅合金 MaterialsAction: Create Object: Isotropic Method: Manual Input Material Name: alum Input Properties. Thermal conductivity: 150 只需輸入導(dǎo)熱系數(shù)，其他不用管 Apply 單位制不是國(guó)際單位制，而是mm-ton-s單位制 7、創(chuàng)建單元屬性 PropertiesAction: Create Dimension 3D Pr

4、operty Set Name: mypiston Input Properties. 在Imput Properties框中,單擊Materials Name數(shù)據(jù)框。所有已選的有效的材料特性將出現(xiàn)在Materials Property Sets列表框中。從列表中選擇合適的材料。在Materials Name數(shù)據(jù)框中，將出現(xiàn)帶前綴“m:”的所選材料的名稱。選擇材料名：alum OK Select Members 選擇活塞實(shí)體 Add Apply n 8. 定義活塞的傳熱邊界條件，全部采用第三類邊界條件：活塞各處的傳熱系數(shù)和各處對(duì)應(yīng)的外界環(huán)境溫度已知，如下表?；钊课粨Q熱系數(shù)環(huán)境溫度（）1活塞頂

5、（top）6307502火力岸（1bank）3501703第一環(huán)槽上、下底面（1gro）34001504第二環(huán)岸（2bank）5001505第二環(huán)槽上、底面（2gro）30001506第三環(huán)岸（3bank）5001507活塞裙部（skirt）3501208活塞銷孔（pinbore）2501209活塞內(nèi)表面（inner）350100開(kāi)始創(chuàng)建上述9個(gè)部位的傳熱邊界條件，名字、傳熱系數(shù)、和周圍溫度見(jiàn)上表 Load/BCs1、先建立活塞頂?shù)膫鳠徇吔鐥l件Action: Create Object: convection Type: element uniform New Set Name: top In

6、put Data. Convection coefficient: 600 Ambient Temperature: 750 OK Select Application Region. Geometry Filtert:選 Geometry 按住shift鍵，選擇活塞頂面的多個(gè)表面（shift：多選），如果選擇有困難，參見(jiàn)后面*內(nèi)容。 Add OK Apply *：選擇對(duì)象時(shí)，用實(shí)體顯示，旋轉(zhuǎn)模型，讓要選的對(duì)象朝向你，點(diǎn)下鼠標(biāo)后，打開(kāi)下圖中的按鈕可以幫助選擇。該按鈕打開(kāi)后只能選擇看到的最前面的對(duì)象，關(guān)閉后可以還選擇后面隱藏的對(duì)象。2、建立火力岸的傳熱邊界條件Action: Create Obj

7、ect: convection Type: element uniform New Set Name: 1bank Input Data. Convection coefficient: 300 Ambient Temperature: 170 OK Select Application Region. Geometry Filtert:選 Geometry選擇活塞岸表面 Add OK Apply 3、參考活塞頂，建立其他部位傳熱邊界條件，總共9個(gè)部位，每個(gè)活塞環(huán)槽選擇環(huán)槽上下底面，活塞裙部選擇裙部外表面，內(nèi)部表面選擇內(nèi)腔的所有表面（按shift）8、提交分析 Analysis（提交分析）Ac

8、tion: analysis Object: entire model Method: analysis deck 點(diǎn)擊: solution type 選擇穩(wěn)態(tài)傳熱分析 Steady state analysis 選擇 ok 選擇 apply 9、用nastran進(jìn)行分析9.1點(diǎn)擊桌面上的nastran圖標(biāo)，啟動(dòng)nastran9.2選擇怕patran生成的文件mypiston.bdf（主要文件后綴名bdf）9.3選擇run，然后nastran開(kāi)始計(jì)算了，計(jì)算結(jié)束后。5、檢查計(jì)算中的錯(cuò)誤5.1在d:student文件夾中，找到 mypiston.F06文件，用記事本打開(kāi)該文件。在文件中查找如下括

9、號(hào)中的文字（fatal），顯示是否有致命性錯(cuò)誤。如果沒(méi)有（fatal），恭喜你，計(jì)算已經(jīng)通過(guò)。找到fatal后，會(huì)提示出現(xiàn)了何種錯(cuò)誤，修改錯(cuò)誤后，重新進(jìn)入patran，重復(fù)步驟3-5，直到mypiston.F06中沒(méi)有fatal以下顯示溫度場(chǎng)分布10. 通過(guò)讀入MSC/NASTRAN 的結(jié)果文件 mypiston.xdb。 AnalysisAction: access result Object: attach xdb Method: result entity Select Results File. Selected Results File: mypiston.xdb OK Apply 11觀察應(yīng)力和變形圖。 Result