ANSYS-熱分析培訓-熱接觸-

HEAT

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6.0培訓手冊熱接觸第

11

章HHEEAATT

TTRRAANNSSFF培訓手冊接觸阻抗溫度不同的兩個面處于接觸狀態(tài)時，在其界面上溫度將會下降；這是由于兩個面之間的接觸不完全。這種不完全的接觸以及由此而產(chǎn)生的接觸阻抗會被很多因素所影響，如:面的平整程度ER6.0面的光滑程度氧化物的存在流體的滲入接觸壓力面的溫度傳導油脂的使用DTTx熱接觸Inventory

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0144HEAT

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6.0培訓手冊ANSYS能夠模擬這種情況以及其他復雜的熱問題，通過使用….結(jié)構(gòu)－熱接觸的耦合場分析支持通用的熱接觸分析能力。典型應用:金屬成形裝配接觸燃氣渦輪熱接觸熱裝配摩擦生熱Inventory

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0144HEAT

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6.0培訓手冊Inventory

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0144熱接觸 耦合場單元（PLANE13，SOLID5）和KEYOPT(1)=1的面－面接觸單元也可以使用單純的熱分析單元固定接觸單元所有的結(jié)構(gòu)自由度重要特性:接觸面間的熱傳導摩擦耗能所導致的熱生成熱對流和/或熱輻射具有小間隙的接觸面從自由面到環(huán)境開放的間隙處的熱流輸入注意:本課程主要講述接觸面之間的熱傳導。有關熱接觸其他功能的情況請參考ANSYS相關文檔。培訓手冊熱接觸熱傳導: q=TCC*(TT-TC)TCC為熱接觸導熱系數(shù)（由實常數(shù)輸入）可以使一個表參數(shù)（壓力和溫度的函數(shù)）TT與TC分別為目標面及接觸面溫度當處于接觸狀態(tài)時將關閉熱流模型溫度在接觸面處不連續(xù)HEATTRANSFER6.0沒有DT（連續(xù)材料）DT

（接觸面）Inventory

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0144Frictionalenergyistypicallydissipatedinthreeforms:Acoustic(noise)Mechanical(abrasion)Thermal(heat)FHTGisthefractionoffrictionalenergydissipatedasheat.Bydefault,FHTG=1.0Bydefault,thefrictionalheatenergyisevenlydistributedbetweenthecontactandtargetsurfaces(FWGT=0.5)HEAT

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6.0培訓手冊熱接觸摩擦導致的熱生成:q=FHTG*t*vFHTG為能量轉(zhuǎn)換為熱的百分比（由實常數(shù)輸入）t為相應的摩擦應力v為滑動狀態(tài)熱可能被不均等得分配給接觸面和目標面:qc=FWGT*FHTG*t*vqt=(1-FWGT)*FHTG*t*v車輪的剎車墊Inventory

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0144HEAT

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6.0培訓手冊Inventory

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0144熱接觸0

<

gap

<

pinball(gap

>

pinball)對流:q=CONV*(TE-TC)CONV為對流換熱系數(shù)（可由SFE施加表參數(shù)荷載）TE為目標面的溫度，或者為自由面的環(huán)境溫度（SFE）TC為接觸面的溫度接觸面和目標面間的熱流自由面中接觸面到環(huán)境的熱流自由面由下面的條件確定:開放的環(huán)境的接觸只存在接觸單元（忽略目標單元）如果存在目標單元，其Keyopt(3)=1培訓手冊Inventory

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0144熱接觸0

<

gap

<

pinball輻射: q=RDVF*EMIS*SBCT*[(TE+TOFFST)4-(TC+TOFFST)4]RDVF為輻射的形狀系數(shù)（由實常數(shù)輸入）RDVF可以為表參數(shù)（時間、溫度，間隙的函數(shù)）EMIS為面的輻射率（材料屬性）SBCT為Stefan-Boltzmann常數(shù)（由實常數(shù)輸入）HEATTRANSFER6.0TOFFST為由絕對溫度的溫度偏移（命令TOFFST）接觸面和目標面間的熱流自由面中接觸面到環(huán)境的熱流自由面的確定與對流相同HEAT

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6.0培訓手冊Inventory

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0144熱接觸外部的熱流密度輸入SFE只能施加在接觸面上（不能施加在目標面上）只有接觸狀態(tài)為開時,熱流密度才起作用對近距離的接觸,熱流密度同時作用在接觸面和目標面上對于自由面的情況,熱流密度只作用在接觸面上自由面的確定與對流相同不能同時在某個單元上施加對流HEAT

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6.0培訓手冊Inventory

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0144熱接觸熱接觸技巧接觸導熱系數(shù)TCC單位為 熱/(時間*度*面積)一般小于相應的接觸實體的導熱系數(shù)對摩擦生熱,TIME必須有真實的時間單位但是,如果結(jié)構(gòu)的慣性和阻尼不重要,可以關閉瞬態(tài)效應以加速求解TIMINT,STRUC,OFF不對稱的求解選項會對摩擦滑動有利NROPT,UNSYMHHEEAT

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6.0培訓手冊熱接觸…實例熱接觸－傳導問題兩個具有不同材料屬性的實體相接觸。實體的兩端具有不同但固定得溫度值。作用在頂面的力使實體之間存在接觸壓力。Inventory

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0144HHEEAATTTRANSFER

6.0培訓手冊熱接觸…實例本實例將會簡化為平面應變,對稱模型來求解。頂面具有0.01inches向下的變形。接觸單元包括固定的熱傳導系數(shù)。Inventory

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0144HEAT

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6.0培訓手冊熱接觸…實例使用輸入文件“th_contact.inp”,讀入模型。使用接觸向?qū)?chuàng)建接觸對。Inventory

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0144HHEEAATT

TTRRAANNSSFFEERR

66..00培訓手冊熱接觸…實例–選擇下方實體的頂部的線作為目標面。Inventory

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TTRRAANNSSFFEERR

66..00培訓手冊熱接觸…實例–選擇上方實體的底部的兩根線作為接觸面。Inventory

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TTRRAANNSSFFEERR

66..00培訓手冊熱接觸…實例–使用缺省設置創(chuàng)建接觸對。Inventory

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0144HHEEAATT

TTRRAANNSSFFEERR

66..00培訓手冊熱接觸…實例3.修改接觸單元的選項來包括溫度自由度。Inventory

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0144HEAT

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6.0培訓手冊熱接觸…實例4.修改接觸單元實常數(shù)來包括接觸導熱系數(shù)（TCC）。Inventory

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0144HHEEAATT

TTRRAANNSSFFEERR6.0培訓手冊熱接觸…實例

本例使用常數(shù)

TCC=.001.若接觸選項Inventory

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0144HHEEAATT培訓手冊熱接觸…實例5.施加結(jié)構(gòu)分析的邊界條件。對稱TRANSFER

6.0固定X和Y方向自由度Inventory

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TTRRAANNSSFFEERR

66.0培訓手冊熱接觸…實例6.施加強迫的位移。Y方向的位移-0.01

inInventory

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TTRRAANNSSFFEER

6.0培訓手冊熱接觸…實例7.施加熱邊界條件。Temp

=

200

FTemp

=

70

FInventory

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0144HHEEAATT

TTRRAANNSFER

6.0培訓手冊熱接觸…實例求解畫出Y方向的變形云圖以檢驗結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果。Inventory

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0144HHEEAATT

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66..00培訓手冊熱接觸…實例10.畫節(jié)點溫度云圖注意:接觸面處溫度的不匹配。記住:TCC=.001.Inventory

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66..0培訓手冊熱接觸…實例11.現(xiàn)在,修改TCC=1,并再次求解。Inventory

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TTRRAANNSSFFEERR

66..00培訓手冊熱接觸…實例12.畫節(jié)點溫度云圖注意:溫度在接觸面處連續(xù)。記住:TCC=1.Inventory

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0144FREEPPT

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