如何在SolidWorks中进行稳态热研究?

原创|Solidworks资讯|编辑:杨燕梅|2020-04-29 10:18:00.663|阅读 78 次

概述:SOLIDWORKS Simulation Professional中的热研究可以相对轻松地处理传导、对流、辐射三种传热模式,具体操作请看以下文章:

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在当今世界,我们的许多设计都可以承受热负荷。电子元件、辐射热、电动机和流体都是潜在的热源或散热器。

传热可归纳为三种一般形式:

  • 传导 –两种彼此接触的材料之间的热量传递
  • 对流 –从一种材料传递到某种流体的热量。
  • 辐射 –人体以电磁辐射形式散发出来的热量。

SOLIDWORKS Simulation Professional中的热研究可以相对轻松地处理所有三种传热模式。让我们来看看!

要开始热有限元研究进入模拟命令管理器的研究选项卡,然后选择“ Thermal”研究类型。


一旦建立了一项研究,就必须建立正确的热分析类型。热分析有两种方式:稳态和瞬态。这些选项。通过右击研究名称并选择属性找到。


我喜欢用一个类比来区分这两种学习类型。如果你的桌子上有一个滚烫的咖啡杯你想知道这个系统的热平衡是多少,这是一个稳态问题。相反,如果你想知道达到平衡需要多长时间,或者过程中任何时刻的温度是多少,那么这就是一个瞬态问题。正如您在上面看到的,在本例中,我选择了一个稳态问题。我们将在以后的博客中讨论瞬态研究的不同之处。

接下来,从SOLIDWORKS材料的默认列表中为材料分配正确的热属性,或创建您自己的自定义材料。请记住,与结构分析不同,此处的热膨胀系数和比热等属性非常重要。


热分析不同于许多其他类型的有限元,因为它不计算位移。相反,主要未知数是温度。因此,我们不需要在边界条件设置中包括固定装置。相反,我们必须定义系统的输入热量和输出热量。我们将通过热负荷来实现这一点


这些负载中的每一个都可以用来描述系统的热行为。请参阅下面的简要说明:

  • 温度 –用于明确定义模型一部分的温度
  • 对流 –用于定义模型上的对流系数,以控制周围环境从模型中吸收热量的速度
  • 热通量 –用于控制每单位表面积通过模型表面产生的热量
  • 热能 –用于控制模型一部分的总热量
  • 辐射 –用于控制零件的发射率,以定义模型零件的黑体辐射特性。

在定义了模型的“加热”和“加热”参数后,可以对模型进行网格划分并求解完成。


由热研究生成的第一个图是温度图。这将给出我们模型中热梯度的一个快照。在这种情况下,只有稳态是可用的。可以创建其他图,如热流图和温度梯度图,以进一步了解热设计的性能。


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