将先运行非线性稳态传热分析以获取温度分布。将为线性静态分析输入此数据,以用于热应力分析。
设置分析
- 在树视图中的“分析 1”上单击鼠标右键,然后选择“编辑”。
- 为“名称”键入“歧管分析”,为“标题”键入“NL SS 传热”。从“类型”下拉菜单中选择“非线性稳态传热”。
- 对话框应如下所示。
- 单击“确定”以完成分析设置并返回树视图。
- 在“模型”树中,在“材料”上单击鼠标右键,然后选择“新建”。
- 将“名称”更改为“4130 合金钢”。
- 确保选中“热”,然后为“C”(比热)输入“40.53”,为“K”(热传导率)输入“0.00055555”。
- 然后,在“常规”下,为“TREF”(参考温度)输入“150”。
- 在“结构”下,输入特性,如下图所示。这些特性将用于线性静态热应力分析。
通过热传导分析,可以将重要的材料特性(热传导率和比热)输入到“热”部分下。可以将质量密度 (
) 输入到“常规”部分下。不需要输入任何结构属性。
- 单击“确定”。
- 在“模型”树中的“理想化”下,检查标准类别下是否有任何现有定义,例如“实体”和“壳”。下面所示的“实体 1”是现有定义的一个示例:
如果有任何现有定义,请在上单击鼠标右键。执行此操作会确保不需要的材料不会出现在零件网格中并参与分析。
- 在“模型”树中,在“理想化”上单击鼠标右键,然后选择“新建”。
- 为“名称”键入“线性实体特性”、在“类型”下选择“实体单元”,然后在“材料”下选择“4130 合金钢”。
- 单击“确定”。
定义网格并应用载荷
- 在“网格模型”上单击鼠标右键,然后选择“编辑”。
- 在“单元大小”字段中,键入“0.09”。
- 从“单元顺序”下拉列表中选择“线性”。线性单元适用于热分析。
由于传热分析不需要中间节点,因此将使用线性实体单元。
- 单击“确定”。
- 网格生成后,模型应如下所示。
- 在“子工况 1”下的“载荷”上单击鼠标右键,然后选择“新建”。
- 在“名称”下输入“NLssht 载荷”。
- 从“类型”下拉菜单中选择“热通量”,然后选择法兰 2 的内表面以及构成孔的所有四条管。表面将以蓝色亮显在下图中。
- 在“载荷定义”下,为“热通量”输入“0.035”,并确保“子工况 1”亮显,以便将载荷自动添加到“子工况 1”。
- 单击
“新建”按钮以定义其他载荷。
- 在“名称”下输入“对流”。
- 从“类型”下拉菜单中选择“对流”。
- 选择构成法兰 2 厚度的一个边,并选择选定表面的所有相切表面。继续选择面向管的法兰 1 和 2 的表面,以及管的外表面。应选择的表面如下所示。
- 为“对流系数”输入“3.858E-5”BTU/(2°F 下的秒数)值,为“环境温度”输入“70°F”。
- 确保“子工况 1”亮显,以便将载荷自动添加到“子工况 1”。
- 单击
“新建”以定义其他载荷。
- 再次显示“载荷”对话框时,在“名称”字段中输入“初始温度”,然后从“类型”下拉菜单中选择“初始条件”。“温度”应显示在“子类型”下拉菜单中。然后,在“载荷定义”部分中的“温度”下输入“70”。这将定义实体的初始温度,并假定该温度为周围环境空气的温度。
- 选择“子工况 1”,以便将该载荷自动添加到“子工况 1”。
- 单击“确定”。
- 在此时保存模型。
运行分析并对结果进行后处理
- 在树视图中的“歧管分析”上单击鼠标右键,然后选择“在 Nastran 中求解”。
- 当看到“Nastran 求解完成”对话框时,请单击“确定”以将结果加载到 Inventor Nastran 中。
- 双击“结果”。“打印”对话框即会打开。
- 单击“显示”。结果应如下所示。