ANSYS温度场例题分析

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（elementtype）中选择thermalsolid和quad4node55，在单元类型选择数字（elementtypereferencenumber）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plotnumberingcontrols对话框，分别打开KPKeypointnumbers、LINElinenumbers、AREAAreanumbers，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SelectEntities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ByNum，第三个单选框中选择FromFull。选择线段L1、L2。重复上述操作，在SelectEntities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Attachedto，第三个单选框中选择Lines，all。并在Lab2DOFstobeconstrained列表中选择TEMP，在VALUELoadTEMPvalue输入框中输入0。在SelectEntities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ByNum，第三个单选框中选择FromFull选择L3线段，重复上述操作，在SelectEntities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Attachedto，第三个单选框中选择Lines，all。并在Lab2DOFstobeconstrained列表中选择TEMP，在VALUELoadTEMPvalue输入框中输入100。加载结果如下图所示：单击SolveCurrentLoadStep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，CompItemtobecontoured列表中选择DOFsolutionTemperatureTEMP，在KUNNDItemstobeplotted单选框中选择Defshapeonly，单击OK将显示温度场分布等值图，结果如下图所示：