已知：有 200 A 的电流通过一根不锈钢导线，该导线长 1 m，直径 3 mm。导线浸没在 110°C 的流体中。流体和导线之间的对流系数为 0.004 W/(mm 2 °C)。
材料属性：
热传导率：0.019 W/(mm°C)
电阻率：0.0007 ωmm
求解：导线中心处的温度。
此示例仅包含设置和执行分析。有关构建模型的说明，请参见电流模型引起的热生成。如果尚未构建该模型，则可在 Autodesk Simulation 安装目录的 Models 子文件夹中打开 heatgen_input.ach 文件。
设计工况 1 将为确定电流的静电分析，设计工况 2 将为确定温度分布的热传递分析。
- 已知材料的电阻率以及导线的长度和横截面面积，可通过方程 R=(ρL)/A 计算电阻。对于 10 mm 长的截面，此值为 9.9 x 10 -4 ω。利用欧姆定律，可以确定导线上存在 0.198 V 的电压差。我们将在导线的末端处添加节点指定电压，以创建此电压差。
- 使用“选择”
“形状”“矩形”和“选择”“选择”“顶点”选择模型顶边上的节点。单击鼠标右键，然后选择“添加”“节点指定电压”命令。在“数值”字段中键入 0.198，在“刚度”字段中键入 1e8，然后单击“确定”。选择模型底边的节点。单击鼠标右键，然后选择“添加”“节点指定电压”。在“数值”字段中键入 0，在“刚度”字段中键入 1e8，然后单击“确定”。 - 在浏览器（树视图）中“部件 1”的“单元类型”标题上单击鼠标右键，然后选择“二维”命令。
- 在浏览器中“部件 1”的“单元定义”标题上单击鼠标右键，然后选择“编辑单元定义”命令。在“几何类型”下拉菜单中选择“轴对称”选项，然后单击“确定”。
- 在浏览器中“部件 1”的“材料”标题上单击鼠标右键，然后选择“编辑材料”命令。单击“编辑属性”。电导率是电阻率值的倒数。在“电导率”字段中键入 1428.57，然后单击“确定”两次。
- 选择“分析”“分析”“运行仿真”以分析模型并在“结果”环境中查看结果。
- 使用“结果等值线”“电压和电流”“电压”以确认电压在 0 到 0.198V 之间呈线性变化。
- 为了确认将对通过导线的 200 A 电流进行等效建模，将查看电流。选择“结果等值线”“电压和电流”“电流”“通过面的速率”。选择“结果等值线”“设置”“平滑结果”以禁用平滑。使用“选择”“选择”“面”和“选择”“形状”“矩形”以选择模型的底边。选择“查询结果”“查询”“当前结果”，然后在“摘要”下拉菜单中选择“总和”选项。结果应接近 200 A。
- 使用“工具”“环境”“FEA 编辑器”以返回“FEA 编辑器”环境。
- 现在，需要运行热传递分析以查看电流对温度结果的影响。在浏览器中的“分析类型”上单击鼠标右键，然后选择“设置当前分析类型”“热”“稳态热传递”。单击“是”以创建设计工况 2，设置为“热传递分析”并复制完整网格。
- 在浏览器中“部件 1”的“单元定义”标题上单击鼠标右键，然后选择“编辑单元定义”命令。在“几何类型”下拉菜单中选择“轴对称”选项。单击“确定”以关闭对话框。
- 在浏览器中“部件 1”的“材料”标题上单击鼠标右键，然后选择“编辑材料”命令。单击“编辑属性”。在“热传导率”字段中键入 0.019，然后单击“确定”两次。（稳态热传递分析不需要质量密度和比热，除非部件是流体。）
- 在“部件 1”的标题上单击鼠标右键，然后选择“添加”“热生成”。在“内部热生成”字段中键入 1。这将作为一个标志，告知处理器使用通过该部件的静电分析计算得出的热生成值。单击“确定”。
- 单击“表面”标题旁的 +，然后在“表面 2”标题上单击鼠标右键。选择“添加”“表面对流载荷”。
- 在“温度无关对流系数”字段中键入 0.004，在“温度”字段中键入 110，然后单击“确定”。
- 指定要用于焦耳热的文件。在浏览器的“分析类型”标题上单击鼠标右键，然后选择“编辑分析参数”命令。在“电”选项卡上，激活“使用静电结果来计算焦耳效应标志”复选框，然后单击“浏览”。导航到来自静电分析的 .efo 文件，该文件位于模型的 ds_data\1 文件夹中，名为 ds.efo。单击 “打开”。单击“确定”以完成“分析参数”。
- 选择“分析”“分析”“运行仿真”以分析模型并在“结果”环境中查看结果。
- 中心处的理论解为 231.6 度，与计算得出的结果 232.2 度接近。
模型的存档 heatgen.ach 位于 Autodesk Simulation 安装目录的 Models 子目录下。若要分析模型，请在“分析参数”对话框中选择“电”选项卡，然后浏览至 .efo 文件的正确位置。
参考：
J. P. Holman，热传递第 7 版。麦格劳希尔出版社。第 42 页示例 2-4。