3、活塞的温度场分析说明

一、某475汽油机活塞温度场分析*由于该活塞的对称性，只建立活塞的1/4模型*安装patran时，如果没有选择全部安装，就可能没有热分析模块，可以自行完成前面的连杆受拉工况的受力分析来替代该练习。1．新生成一个数据库并命名为mypiston.dbFile/NewDatabase…NewDatabaseNamemypiston.dbOKNewModelPreferenceToleranceDefaultOK2.读入用UG建好的曲轴的CAD几何模型单击fileFile----import点击右侧菜单:parasolidxmtoptions再点击:modelunitsModelunitOveride选择:1000.0（选择毫米单位）okok在左侧图框，选择读入的文件选择475piston.xmt_txt，这是用Ug建立的连杆CAD模型，也可以用Pro/E建立）Apply2、选择分析类型，默认的是结构强度分析，改为热分析Preference------Analysis(将analysistype改为thermal)-----Ok3、选择视图，观察活塞，用实体显示。该曲轴就相当于第一个练习中完成的几何Geometry4、下面划分单元FiniteElementsAction:CreateObject:MeshType:SolidElemshapeTettopologyTet10SolidListt选择活塞点击apply5、选择视图，观察活塞单元，用实体显示。6、创建材料铝硅合金MaterialsAction:CreateObject:IsotropicMethod:ManualInputMaterialName:alumInputProperties...Thermalconductivity:150只需输入导热系数，其他不用管Apply单位制不是国际单位制，而是mm-ton-s单位制7、创建单元属性PropertiesAction:CreateDimension3DPropertySetName:mypistonInputProperties...在ImputProperties框中,单击MaterialsName数据框。所有已选的有效的材料特性将出现在MaterialsPropertySets列表框中。从列表中选择合适的材料。在MaterialsName数据框中，将出现带前缀“m:”的所选材料的名称。选择材料名：alumOKSelectMembers选择活塞实体AddApply8.定义活塞的传热边界条件，全部采用第三类边界条件：活塞各处的传热系数和各处对应的外界环境温度已知，如下表。活塞部位换热系数环境温度（℃）1活塞顶（top）6307502火力岸（1bank）3501703第一环槽上、下底面（1gro）34001504第二环岸（2bank）5001505第二环槽上、底面（2gro）30001506第三环岸（3bank）5001507活塞裙部（skirt）3501208活塞销孔（pinbore）2501209活塞内表面（inner）350100开始创建上述9个部位的传热边界条件，名字、传热系数、和周围温度见上表Load/BCs1、先建立活塞顶的传热边界条件Action:CreateObject:convectionType:elementuniformNewSetName:topInputData...Convectioncoefficient:600AmbientTemperature:750OKSelectApplicationRegion...GeometryFiltert:选Geometry按住shift键，选择活塞顶面的多个表面（shift：多选），如果选择有困难，参见后面*内容。AddOKApply*：选择对象时，用实体显示，旋转模型，让要选的对象朝向你，点下鼠标后，打开下图中的按钮可以帮助选择。该按钮打开后只能选择看到的最前面的对象，关闭后可以还选择后面隐藏的对象。2、建立火力岸的传热边界条件Action:CreateObject:convectionType:elementuniformNewSetName:1bankInputData...Convectioncoefficient:300AmbientTemperature:170OKSelectApplicationRegion...GeometryFiltert:选Geometry选择活塞岸表面AddOKApply3、参考活塞顶，建立其他部位传热边界条件，总共9个部位，每个活塞环槽选择环槽上下底面，活塞裙部选择裙部外表面，内部表面选择内腔的所有表面（按shift）8、提交分析Analysis（提交分析）Action:analysisObject:entiremodelMethod:analysisdeck点击:solutiontype选择稳态传热分析Steadystateanalysis选择ok选择apply9、用nastran进行分析9.1点击桌面上的nastran图标，启动nastran9.2选择怕patran生成的文件mypiston.bdf（主要文件后缀名bdf）9.3选择run，然后nastran开始计算了，计算结束后。5、检查计算中的错误5.1在d:\student文件夹中，找到mypiston.F06文件，用记事本打开该文件。在文件中查找如下括号中的文字（fatal），显示是否有致命性错误。如果没有（fatal），恭喜你，计算已经通过。找到fatal后，会提示出现了何种错误，修改错误后，重新进入patran，重复步骤3-5，直到mypiston.F06中没有fatal以下显示温度场分布10.通过读入MSC/NASTRAN的结果文件mypiston.xdb。AnalysisAction:accessresultObject:attachxdbMethod:resultentitySelectResultsFile...SelectedResultsFile:mypiston.xdbOKApply11．观察应力和变形图。ResultsAction:CreateObject:QuickPlotSelectResultCase(s)1、观察温度场SelectfringeResultstemperaturesApply还可以观察热流密度等1、截取连杆应力图和变形图（可以用键盘上的屏幕打印键）