線形定常熱伝導解析は、材料の熱伝導率が温度に依存しない場合、および輻射が適用されない場合に行われます。これらの条件のいずれかに該当しない場合、問題は非線形(反復法)になります。詳細については、「非線形定常熱伝導解析」を参照してください。
線形解析では、具体的に次の荷重を含めることができます。
伝導
ここで
- q = 熱流
- k = 材料特性として入力する熱伝導率(定数)。 このカテゴリには等方性材料が該当します。
- A = 要素の面の断面積
-
= 面積 A に対して鉛直方向の温度勾配
熱伝達
ここで
- h = ユーザが入力する熱伝達熱伝達係数(定数)
- A = 熱伝達の影響を受ける要素の面積
- X = [解析パラメータ]ダイアログ ボックスで入力する熱伝達乗数
- ΔT = T s -T ∞
- T s = 要素のサーフェス温度(計算値)
- T ∞ = ユーザが入力する流体温度(定数と仮定)
内部発熱
q = (単位体積あたりの q)(X)(体積)
ここで
- 単位体積あたりの q = ユーザが入力する単位体積あたりの要素の内部発熱量
- X = [解析パラメータ]ダイアログ ボックスで入力する発熱乗数
- 体積 = 要素の体積(計算値)
指定温度
q = 剛性(ΔT)
ここで
- 剛性 = ユーザが入力する熱伝達係数と面積(hA)の積
- ΔT = Tn-XT ∞
- T n = 節点温度(計算値)
- X = [解析パラメータ]ダイアログ ボックスで入力する境界温度乗数
- T ∞ = ユーザが入力する温度の大きさ
熱流束
q = (熱流束)AX
ここで
- 熱流束 = サーフェスに適用する熱流束量(単位面積あたりの熱量)、ユーザが入力
- A = 面の表面積
- X = [解析パラメータ]ダイアログ ボックスで入力する熱伝達乗数