Spesso i parametri di progettazione possono comportare una temperatura critica massima che causa una rottura della parte. Se la progettazione fa parte di una progettazione o di un sistema più grande, potrebbe essere interessante comprendere e controllare il flusso termico. Un'analisi termica calcola la conduzione di energia attraverso la geometria. Per eseguire un'analisi termica, il materiale del modello deve avere una conduttanza e deve esistere una differenza di temperatura affinché si verifichi il trasferimento termico. I carichi termici disponibili includono:
Le analisi termiche sono analisi del trasferimento termico stazionario utilizzate per determinare la distribuzione della temperatura e il flusso termico stazionario. La conducibilità termica del materiale deve essere nota, così come la temperatura ambiente e i coefficienti di trasferimento termico in superfici di carico di convezione o radiazione. Il calore viene sempre trasferito nella direzione della temperatura decrescente. Il calore può essere trasferito mediante tre diversi metodi: conduzione attraverso i solidi, convezione attraverso fluidi o gas e radiazione.
| Nome | Effetto del trasferimento termico |
|---|---|
| Conduzione | Flusso termico all'interno di un corpo solido. |
| Convezione | Calore in ingresso e in uscita di un corpo solido in un fluido, ad esempio aria o acqua. La convezione trasporta generalmente il fluido più caldo lontano dalla superficie e lo sostituisce con il fluido più freddo. |
| Radiazione | Calore in ingresso e in uscita da oggetti separati, mediante onde elettromagnetiche, con o senza mezzo intermedio. |
Quando si esegue un'analisi termica su un assieme, è importante considerare la resistenza al flusso termico che si verifica lungo le aree di contatto. Per le analisi termiche, nella finestra di dialogo Modifica contatto viene visualizzata un'impostazione aggiuntiva di contatto:
Per default, il contatto accoppiato fornisce una conduzione di calore perfetta da un corpo all'altro (resistenza zero). Per rappresentare in modo accurato la resistenza al flusso di calore in un'interfaccia di contatto, è necessario specificare un valore di conduttanza termica appropriato. Ad esempio, il calore non funziona perfettamente tra un transistore e un dissipatore di calore, specialmente con un isolatore elettrico compreso tra di essi. Durante il funzionamento, la faccia di contatto del transistore è più calda rispetto alla faccia di contatto del dissipatore di calore. Questo fenomeno non viene riflesso nei risultati termici, a meno che venga specificato un valore di Conduttanza termica appropriato.
La Conduttanza termica è inversamente proporzionale alla resistenza termica. Minore è la conduttanza, maggiore è la resistenza al flusso di calore. Maggiore è la resistenza al flusso termico, maggiore è la differenza di temperatura nell'interfaccia di contatto.
I tipi di contatto sono limitati alle due seguenti opzioni per le analisi Termiche:
Tuttavia, tutti i tipi di contatto sono supportati per le analisi di Sollecitazione termica.
Questo tipo di analisi richiede: