ANSYS 18.0 熱力學(xué)有限元分析從入門到精通

前言
第1章 ANSYS熱分析簡(jiǎn)介及常用操作1
1.1 ANSYS熱分析簡(jiǎn)介2
1.1.1 ANSYS的熱分析能力2
1.1.2 ANSYS熱分析分類3
1.1.3 ANSYS中與熱相關(guān)的耦合場(chǎng)分析種類3
1.1.4 ANSYS中熱分析單元簡(jiǎn)介3
1.2 ANSYS中常用操作6
1.2.1 拾取操作6
1.2.2 顯示操作7
第2章 熱分析基礎(chǔ)知識(shí)10
2.1 傳熱學(xué)基本理論11
2.1.1 符號(hào)與單位11
2.1.2 熱傳遞的方式12
2.1.3 熱力學(xué)第一定律13
2.1.4 熱分析的控制方程14
2.2 熱分析有限元法14
2.3 熱分析網(wǎng)格劃分誤差及計(jì)算誤差估計(jì)16
第3章 穩(wěn)態(tài)熱分析18
3.1 穩(wěn)態(tài)熱分析概述19
3.1.1 穩(wěn)態(tài)熱分析定義19
3.1.2 穩(wěn)態(tài)熱分析的控制方程19
3.2 熱載荷和邊界條件的類型19
3.2.1 概述19
3.2.2 熱載荷和邊界條件注意事項(xiàng)20
3.3 穩(wěn)態(tài)熱分析基本步驟20
第4章 穩(wěn)態(tài)熱分析實(shí)例詳解23
4.1 實(shí)例一——電線生熱分析24
4.1.1 問(wèn)題描述24
4.1.2 問(wèn)題分析24
4.1.3 GUI操作步驟24
4.1.4 APDL命令流程序40
4.2 實(shí)例二——蒸汽管分析43
4.2.1 問(wèn)題描述43
4.2.2 問(wèn)題分析44
4.2.3 GUI操作步驟44
4.2.4 APDL命令流程序57
4.3 實(shí)例三——熱力管分析62
4.3.1 問(wèn)題描述62
4.3.2 問(wèn)題分析62
4.3.3 GUI操作步驟63
4.3.4 APDL命令流程序79
4.4 實(shí)例四——肋片換熱器分析80
4.4.1 問(wèn)題描述80
4.4.2 問(wèn)題分析80
4.4.3 GUI操作步驟80
4.4.4 APDL命令流程序87
第5章 瞬態(tài)熱分析與非線性熱分析88
5.1 瞬態(tài)熱分析概述89
5.1.1 瞬態(tài)熱分析特性89
5.1.2 瞬態(tài)分析前處理考慮因素89
5.1.3 控制方程89
5.1.4 時(shí)間積分與時(shí)間步長(zhǎng)預(yù)測(cè)90
5.1.5 時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置91
5.1.6 數(shù)值求解過(guò)程92
5.1.7 瞬態(tài)分析準(zhǔn)確程度的評(píng)估92
5.1.8 初始條件的施加93
5.2 非線性分析綜述95
5.2.1 非線性分析特點(diǎn)95
5.2.2 穩(wěn)態(tài)非線性求解過(guò)程95
5.2.3 非線性分析步驟96
第6章 瞬態(tài)熱分析實(shí)例詳解105
6.1 實(shí)例一——鋼板加熱過(guò)程分析106
6.1.1 問(wèn)題描述106
6.1.2 問(wèn)題分析106
6.1.3 GUI操作步驟106
6.1.4 APDL命令流程序114
6.2 實(shí)例二——鋼制零件淬油過(guò)程分析116
6.2.1 問(wèn)題描述116
6.2.2 問(wèn)題分析117
6.2.3 GUI操作步驟117
6.2.4 APDL命令流程序124
6.3 實(shí)例三——溫度控制加熱器分析126
6.3.1 問(wèn)題描述126
6.3.2 問(wèn)題分析127
6.3.3 GUI操作步驟127
6.3.4 APDL命令流程序135
6.4 實(shí)例四——兩環(huán)形零件在圓筒形水箱中的冷卻過(guò)程135
6.4.1 問(wèn)題描述135
6.4.2 問(wèn)題分析135
6.4.3 GUI操作步驟135
6.4.4 APDL命令流程序141
第7章 熱輻射分析142
7.1 熱輻射基本理論及在ANSYS中的處理方法143
7.1.1 熱輻射特性143
7.1.2 熱輻射基本術(shù)語(yǔ)143
7.1.3 ANSYS中熱輻射的處理方法146
7.2 ANSYS中輻射建模方法146
7.2.1 使用輻射線單元建立輻射模型147
7.2.2 使用表面效應(yīng)單元建立輻射模型147
7.2.3 使用輻射矩陣單元建立輻射模型149
第8章 熱輻射分析實(shí)例詳解155
8.1 實(shí)例一——黑體熱輻射分析156
8.1.1 問(wèn)題描述156
8.1.2 問(wèn)題分析156
8.1.3 GUI操作步驟156
8.1.4 APDL命令流程序159
8.2 實(shí)例二——兩同心圓柱體間熱輻射分析160
8.2.1 問(wèn)題描述160
8.2.2 問(wèn)題分析161
8.2.3 GUI操作步驟161
8.2.4 APDL命令流程序171
8.3 實(shí)例三——一長(zhǎng)方體形坯料空冷過(guò)程分析173
8.3.1 問(wèn)題描述173
8.3.2 問(wèn)題分析173
8.3.3 GUI操作步驟174
8.3.4 APDL命令流程序179
8.4 實(shí)例四——一圓臺(tái)形物體熱輻射分析179
8.4.1 問(wèn)題描述179
8.4.2 問(wèn)題分析180
8.4.3 GUI操作步驟180
8.4.4 APDL命令流程序186
第9章 相變分析187
9.1 相變基本術(shù)語(yǔ)188
9.1.1 相和相變188
9.1.2 潛在熱量和焓188
9.2 ANSYS中的相變分析基本思路及求解設(shè)置189
9.2.1 相變分析基本思路189
9.2.2 求解設(shè)置191
第10章 相變分析實(shí)例詳解193
10.1 實(shí)例一——茶杯中水結(jié)冰過(guò)程分析194
10.1.1 問(wèn)題描述194
10.1.2 問(wèn)題分析194
10.1.3 GUI操作步驟195
10.1.4 APDL命令流程序209
10.2 實(shí)例二——某零件鑄造過(guò)程分析212
10.2.1 問(wèn)題描述212
10.2.2 問(wèn)題分析213
10.2.3 GUI操作步驟213
10.2.4 APDL命令流程序222
10.3 實(shí)例三——某焊接件兩焊縫在順序焊接過(guò)程中分析222
10.3.1 問(wèn)題描述222
10.3.2 問(wèn)題分析223
10.3.3 GUI操作步驟223
10.3.4 APDL命令流程序234
第11章 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分及生死單元技術(shù)235
11.1 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)236
11.1.1 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)定義236
11.1.2 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的先決條件236
11.1.3 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù)的應(yīng)用方法236
11.1.4 定制ADAPT宏(UADAPT.MAC)239
11.1.5 自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的一些說(shuō)明240
11.2 生死單元技術(shù)241
11.2.1 單元的生和死的定義241
11.2.2 單元生死的基本原理242
11.2.3 使用ANSYS結(jié)果控制單元生死方法244
11.2.4 單元生死技術(shù)的注意事項(xiàng)246
第12章 與溫度場(chǎng)相關(guān)的耦合場(chǎng)分析247
12.1 耦合場(chǎng)分析概述248
12.1.1 耦合場(chǎng)分析的定義248
12.1.2 耦合場(chǎng)分析的類型248
12.1.3 直接耦合解法或間接耦合解法的應(yīng)用范圍251
12.1.4 涉及熱分析的直接耦合和間接耦合分析典型應(yīng)用實(shí)例251
12.2 間接手工熱-應(yīng)力耦合分析252
12.