Trình tự giải một bài toán phân tích nhiệt trong ansys

carbonfiber05

Cấu trúc gồm 3 phần:

–  Xây dựng mô hình tính (Build the model).

–  Đặt tải và thu nhận lời giải (Apply loads and obtain the solution).

–  Xử lý và xem kết quả {Review the results).

  1. Xây dựng mô hình (Building the Model).

Đặt tên và tiêu đề bài tính.

Định nghĩa kiểu phần tử: Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edi t/Delete.

Định nghĩa đặc tính vật liệu: Main Menu > Preprocessor > Material Props.

Tạo hình học cho mô hình {Creating Model Geometry).

  1. Áp tải và thu nhận lời giải.

 

Định nghĩa kiểu tính toán {Defining the Analysis Type): Main Menu > Solution > New

Analysis > Steady-state (static).

Đặt tải (Applying Loads): có thể áp tải lên mô hình hình học (điểm, đường, diện tích)

hay là mô hình phần tử hữu hạn (nút và phần tử).

Có 5 kiểu tải dạng nhiệt:

–   Nhiệt không đổi (Constant Temperatures – TEMP): dùng các ràng buộc bậc tự đo (DOF) để cố định nhiệt độ (fixed temperature).

–  Lưu lượng nhiệt (Heat Flow Rate – HEAT): tải tập trung tại nút. Dùng mô hình phần thanh dẫn nhiệt (conducting bars), thanh gậy đối lưu (convection links), .. những nơi không có đôi lưu và dòng nhiệt.

–  Dùng cả hai TEMP và HEAT là trường hợp đặc biệt, phổ biến nhất là TEMP.

–   Nếu muốn dùng HEAT cho các phần tử rắn thi nên tạo lưới phần tử thật tốt tại những nơi muôn áp đặt tải.

–  Đôi lưu (Convections – CONV).

Tải trọng áp lên bề mặt của mô hình để tính toán sự mâ’t nhiệt hay thu nhận nhiệt từ

môi trường lưu chất xung quanh.

Bảng 9.2. Tải trọng bước (Specifying Load Step Options).

Chọn lựa

Dùng menu

1

2

Bước thời gian

Maỉn-Menu > Solution > Load-Step-Opts- Time/Frequenc > Time-Time Step

Số bước thời gian

Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts- Time/Frequenc > Time-and Substps

Kích thước bước thời gian

Main-Menu > Solution > Load-Step-Op ts – Time/Frequenc > Time-Time Step

Bước tải hay độ dôc tải

Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts- Time/Frequenc > Time-Time Step

Các option phi tuyến

 

………  “”

Số bước lặp cân bằng cực đại

Main-Menu > Solution > Load-StepOpts-Nonlinear > Equilibrium Iter

Bước thời gian tự động

Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts- Time/Frequenc > Time- Time Step

 

 

1

2

Độ chính xác hội tụ

Maỉn-Menu > Solution > Load-Step-Opts-Nonlinear > Convergence Crit
Các lựa chọn kết thúc giải Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts-Nonlinear > Criteria-to-Stop

Lựa chọn tìm đường

Muỉn-Menu > Solution > Loacỉ-Step-Opts-Nonlinear > Line Search
Lựa chọn bộ hiệu chĩnh- báo trước Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts-Nonlinear > Predictor
Các option điều khiển xuất kết quả  

In kết quả

Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts-Output- Ctrls > Solu-Prirrtout
Xuất cơ sở dữ liệu và file kết quả Main-Menu > Solution > Lvad-Step-Opts-Output- Ctrls > DB/Results File

[

1 Ngoai suy kết quả

1

Main-Menu > Solution > Load-Step-Opts-Output- Ctrls > Integration Pt

 

Có thể dùng phần tử thanh đôi lưu (LINK34) hoặc (FLUID66) để diễn tả sự truyền nhiệt do đối lưu.

Dòng nhiệt (Heat Fluxes – HEAT).

Dòng nhiệt là tải bề mặt (dòng nhiệơdiện tích).

Dùng tính toán trong FLOTRAN CFD.

Chỉ dùng cho vật rắn và vỏ

Phần tử mặt có thể là CONV hoặc HFLUX (không có cả hai).

Độ tăng nhiệt {Heat Generation Rates -HGEN).

Độ tăng nhiệt như tải trọng bản thân {body loads) nhiệt hiện diện bên trong phần tử, ví dụ như phản ứng hóa học hay dòng điện Đơn vị là độ tăng nhiệt/đơn vị thể tích.

–  Điều khiển xuất kết quả (Output Controls).

Control printed output: các kết quả được in từ file ựobname.OƯT).

Control database and results file output: dữ liệu được ghi trong file Ụobname.RTH).

Kết quả ngoại suy (Extrapolate results)’, ngoại suy được mặc định

 

–  Định nghĩa tính toán {Defining Analysis Options).

Giải thuật Newton-Ruphson (chỉ dùng trong tính toán phi tuyến). Chọn lựa sao cho ma trận tiếp tuyến {tangent matrix) phải luôn được cập nhật trong suốt quá trình tính toán. Khi tính toán nhiệt phi tuyến trường đơn (single-field nonlinear thermal analysis), ANSYS® luôn dùng giải thuật “full Newton-Raphson”.

Chọn lựa phương trình tính theo cách sau:

Main Menu > Solution > Analysis Options.

+ Frontal solver (default).

+ Jacobi Conjugate Gradient ỤCG) solver.

+ JCG out-of-memory solver.

+ Incomplete Cholesky Conjugate Gradient (1CCG) solver.

+ Preconditioned Conjugate Gradient (PCG) solver.

+ PCG out-of-memory solver.

+ Iterative (.Automatic solver selection option).

Tính toán {Solving the Model)’. Menu > Solution > Current LS.

  1. Xem kết quả tính toán (.Reviewing Analysis Results).

Kết quả tính toán nhiệt được lưu trong file Jobname.RTH. Các dữ liệu thu nhận được

là:

  • Dữ liệu ban đầu {Primary data): nhiệt độ nút {Nodal temperatures -TEMP).
  • Dữ liệu được chuyển hóa (Derived data).
  • Thông lượng nhiệt tại nút và phần tử (Nodal and element thermal fluxes TFX, TFY, TFZ, TFSUM).
  • Gradient nhiệt tại nút và phần tử (Nodal and element thermal gradients TGX, TGY, TGZ, TGSUM).
  • Lưu lượng nhiệt phần tử (Element heat flow rates).
  • Tốc độ phản nhiệt (Nodal reaction heat flow rates).

Đọc kết quả {Reading In Results):

Main Menu > General Postproc > Read Results-By Load Step.

Xem kết quả (Reviewing Results):

Main Menu > General Postproc > Plot Results > Element Solu.

Main Menu > General Pustproc > Plot Results > Elem Table.

Main Menu > General Postproc > Plot Results > Nodal Solu.

Main Menu > General Postproc > Plot Results > Pre-defined or Userdefined.

Leave a Reply