迈达斯教程-热分析thermal

热传导分析概力力热传导热传导分析特

热传导分析概热分析类 线性热传导分进行此种分析时热流与温度不相关非线性热传导分此种分析时热流与温度是相关的稳态热传导分物体处于能量平衡的状态，即流入和流出热量相等当物体在加热情况下，物体温度会随着时间的增加而升高（可参考瞬态，与之相同当物体在一段时间内达到流入和流出的热量相等时，物体内温度不会随时间发生变化物体达到稳态条件时，需使用稳态分析瞬态对于除稳态的其他任何情况，温度都是随着时间变化的在这些情况下，物体的内部温度与时间和位置坐标是相关的。因此，在进行此类分析时需要时间和位置坐标变量的函数SteadyStateThermal3

热传导分析概重要术以开始时刻的温度作为热传导分析的初始条在分析控制数据中定义初始温度，并赋予整个几何结构在稳态分析中无需定义初始温度，但在瞬态分析中一定要定义初始温度在热传导分析中指定温度构成了边界条件的基础，如果物体一个位置指定了温度边界，那么该位温度不变与结构分析中的约束概念相类似SteadyStateThermal

热传导分析概

重要术在热分析中热生成量被用于模拟内部热产生热的大小，为矢量热生成量定义为单位时间单位体积生成的热能结构的体积越大，总热生成量就越大与结构分析的自重概念类在热分析中，热流用于模拟流入物体表面的热量，是矢量热流定义为单位时间单位面积的热能大结构表面面积越大，产生的热能就越多与结构分析中的压力载荷概念类SteadyStateThermal

热传导分析概重要术物体内温度升高可以微观表述为热量流入物体内导致其分子运动增加在物体的局部产生热量，热能引起分子运动，从而导致分子碰撞，随后发生振当物体内部没有温差时，上述的热就会停止。在静止的液体和固体中的热能是通过分子运动进行传的热传导系数是一种材料属性，表述为传导热能量能力的大小传导的热流通过傅立叶法则进行计算 Knn =在n方向上单位面积热Knn在n方向上的热传导T温SteadyStateThermal6

热传导分析概重要术热量通过流体或气体的形式由高温部分传递至低温部分，这钟现象称为对流强迫对流是一种人工对流形式，像水泵一样强迫流体流过物体表面带走热量；自然体的浮力的情况下就会发生，其中流体密度的改变是由于流体内部的温度差导致的 生的热流量与温度是成正比的对流的热流可使用牛顿法则计算 S hf对流换热系STS表面温TB流体温SteadyStateThermal

热传导分析概重要术 在两个物体之间没有任何媒介存在的情况，热交换通过辐射的形式发生两个物体之间的辐射热流通过Stefan-Boltzmann法则来计算 AiFT4T

=从表面i到表面jij jσStefan-Boltzmannε辐射系数（辐射率Ai表面I的面Ti表面I绝对温Tj表面j绝对温SteadyStateThermal

热传导分析概重要术物体的温度变化导致其体积发生变物体的变形可以使用热膨胀系数α和温度变化ΔT来计算 (T=热应α热膨胀ΔT由于温度变化物体产生热变形从而产生热应力对于静定结构中、只发生热变形而不会产生热对于静不定结构，热变形才会产生热应力 E(T 热应α热膨胀系ΔT温度变E弹性模SteadyStateThermal900概概 3D几何文件Thermal单位:N 线性热应

11模型类型2单位系统:选择[N-m-kg-sec-3[确认23

导导入CAD文件1212[打开3航32

网选项11(参考图2方法3分割4[确认123

网3D自动-选项12大小12大小:3特性输入4网格组“支撑架5[确认123451

网3D映射-选项12大小12大小3特性4网格组“板5[确认123451

网单3D选项112选择160个单元参考右图324545坐标[确认3425

网属1创建[各向同性1创建[各向同性23“线性选项卡泊松比质量密度输入传导率比热失效理论4563[确认[确认7[[关闭88 7

网属1创建2[实体选项卡1创建2[实体选项卡34材料[25[确认6[关闭162345

静态/热边界条约11[基本选项卡2选择1950个节点参考右图3[铰接按钮4边界组“支撑5[确认12345

静态/静载重11使用预设定值2载荷组输入“自重3[确认4/静载荷[度5(选择所有6温度5(选择所有6温度78[确认5“Ctrl+A”“Ctrl+A”istheshortcutcommand27

静态/静载节点温11点击 ](选择全部)按钮2温度3载荷组“加载温度4[确认5点击 ](轴侧图1)按钮5123“Ctrl+A”“Ctrl+A”istheshortcutcommand

11名称“载荷组合2点击表各个文本框依次选择3个载荷3[确认23

静态/>接触/>自1接触类型[焊接1接触类型[焊接2](选择全部按钮3“自动4搜索距离5[确认12 5

1标题“静态2求解1标题“静态2求解类型[线性静态3[创建线性静态[子工况操作步1233

11[(必须按钮按钮“温度场21234将“温度场”子工况中的“参考温度”“载荷组合”、“自重”拽出“子工况设窗口3

1选择[1选择[#1]按[F2为“自重2[所有组窗口中拖拽“支撑自重接触对“自重子工况窗口中12222

1[#2][F2键将其重命名“载荷组合”.32[所有组窗口中“支撑”“ 2223在[子工况控制]位置点击 ]按钮24[按载荷组的初始温度“考温度5[确认6[确认465

112[保存],保存文件名为3激活>“分析与结果”[执行44[确认14

12分析与结果>一般>[变形]变形(特征线操作步12分析与结果>一般>[变形]变形(特征线操作步12

112在“模型树”网格支撑件&

11I在模型树中2显示/隐藏](初始化2 00概 单位N,几何文件6061 节点温:602010 (热传递分析 00概使用midas使用midasNFX

分析概

边界条件(温度条件,对流条件 有限元模

:10

操作操作步1.点击1.点击(新建单位系统:选择[N-mm-kg-sec-J点击[确认 航].2354

CAD文件导[打开3确认文件格式2

网属创建创建[各向同性6061Alloy314

网属Glass点击[确认点击[关闭243

网属[实体选项卡特性输号12:6061点击[适用 34

网属号23:132

静态/热热工荷Lamp60点击[确认12

模型树隐藏几何体&变更单位模型树模型树几何,12

静态/热热工荷对.1面20102.点击[确认] 2

隐藏部件&变更单位 树>>几何(勾选对应的部件参照图2

网控制1.点击1.点击选择对象69个目标(参 点击[确认123

网选择目选择目 3个目大 特 点击[适用12

网31[确认12

分析与结果分析工NonlinearSteadyHeatTransfer12

分析与结果执点击[点击[确认输入文件名“Lamp点击[保存23

非线性稳态热传递(必需)>>INCR=1点击点击 00概 N,几何文件Heat:( 单位体积::3e-5 Heat(热传递分析 00概使用midas使用midasNFX

分析概

边界条件(发热条件,对流条件 有限元模:::3e-5 00概 自定义使用材 比热(SpecificHeat等施加施加热荷

操作操作步1.点击1.点击(新建单位系统:选择[N-mm-kg-sec-J点击[确认 航].2354

选择选择HeatCase.x_t点击[打开3确认文件格式2

网属创建创建[各向同性CopperanditsAlloyBrass314

网属号3Al0.2900点击[确认点击[关闭132

网属[实体选项卡特性输号1Heat2:点击[适用 34

网属号2Heat3:Al132

静态/热热工荷热点击 ](上视图)HeatHeat0.22点击[确认23

静态/热热工荷对面面553e-52点击[适用13

静态/热热工荷对面面553e-52[确认13

网[自动[1HeatSourceHeatSource点击[适用132456

网选择[混合网 [自动[2HeatHeat点击[确认32456

分析与结果分析工NonlinearSteadyHeatTransfer点击[确认12

分析与结果执点击[点击[确认输入文件名“HeatCase”点击[保存23

非线性稳态热传递(必需)>>INCR=1 00概 N,几何模型:(热应力分析 : : 2e-5 固定(下端 00概使用midas使用midasNFX分析概分析概(固定约束:0.01W/mm3::2e-5

操作操作步1.点击1.点击(新建单位系统:选择[N-mm-kg-sec-J点击[确认 航].2354

选择选择Chip.x_t点击[打开3确认文件格式2

网属创建创建[各向同性CopperanditsAlloyCopper314

网属CeramicPorcelain点击[确认点击[关闭243

网属[实体选项卡特性输号12:点击[适用 34

网属号23:Ceramic点击[确认点击[关闭132

静态/热边约点击 ](下视图面点击[确认23

实1.1.点击(轴侧图1233456

静态/热热工荷热Heat0.0112

静态/热热工荷对参数输面202e-5点击[适用3

静态/热热工荷对参数输面13个目202e-51点击[适用3

静态/热热工荷对参数输面12个目202e-5[确定3

网[自动1.01).[1Leadframe]Leadframe点击[适用132456

网[自动[2ChipChip点击[确定132456

静态/热接触/连自点击[确认] 2

分析与结果分析工SteadyStateThermal[确认12

分析与结果执点击[点击[确认输入文件名“Chip点击[保存23

非线性稳态热传递(必需)>>INCR=1

1

应力

概 N,Ball 文件Ball(瞬态热分析 SUS SUS 温度 00概利用midasNFX利用midasNFX,分析概分析概分析条件-:50对流条件对流条件：503e-005

操作操作步1.点击1.点击(新建单位系统:选择[N-mm-kg-sec-J 框中,[隐藏全部导航]..2354

导导入CAD文件选择选择Ball[打开32

网属3单击【适用134

网属1123

网属[实体号12:123

网属号23:.132

静态/热分析>>属性/坐标系/函数>>函数>>时间依名称输入“Ambient0234

静态/热分析>>属性/坐标系/函数>>函数>>时间依输入名称“Temp_1000123

动态/传热/CFD分析>>瞬态热荷载>>强制面1 2

动态/传热/CFD分析>>瞬态热荷载>>对面13e-51[确认3

.[自动[1Sus316点击[适用13245

.[自动[2Sus304点击[确认13245

NonlinearTransientHeatTransfer1 12

[非线性瞬态单击[一般6

[确认[确认模型保存为“BallValve”单击[确认进行求解2

>>INCR=60

分析与结果>>高级>>析:结 :[温度23456

分析与结果>>结果>>析取结2[确认 00概概 N,模型(瞬态热分析 00概,,分析条件-:20:200:202e-0050 00概 分析条 00

20:2e-5温度条件:20 温度条件:20

操作操作步1.点击1.点击(新建单位系统:选择[N-mm-kg-sec-J 框中,[隐藏全部导航]..2354

选择模型选择模型Board.x_t32

创建[各向同性号22.1e57.8e-60.05500

12

网属点击[确认点击[关闭.2243

网属[实体选项卡号12: 34

网属号23:[确认132

静态/热分属性/坐标系/函数函数时间依名称“AmbientTemp0 34

名称“HeatFlux0005 4

名称“HeatGen000234

静态/热分>>属性/坐标系/函数函数时间依名称“Temp_500 34

静态/热分>>属性/坐标系/函数函数时间依名称“Temp_600 34

动态/传热/CFD分析>>瞬态热荷载>>强制4112

动态/传热/CFD分析>>瞬态热荷载>>强制6112

Heat11Heat12

动态/传热/CFD分析>>瞬态热荷载>>热Heat面41Heat 2

动态/传热/CFD分析>>