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【求助】ANSYS移动热源瞬态热分析,仿真结果温度高的离谱,求教大家是什么原因

我用ANSYS模拟在长方体物体表面施加移动的高斯激光热源,分析物体的温度场分布情况,仿真出来结果的温度比预期值高非常多(比如预期的温度是2百多,仿真出来的是四五百度)

另外一个异常是,将网格加密后,温度会显著上升
单元使用的是Solid70,网格为边长相等的立方体
分别按边长为0.2mm、0.1mm、0.05mm进行网格划分,仿真出的最高温度如下表所示

不同网格密度仿真出来的最高温度几乎成倍数地发生变化,正常来说网格变化应该不会引起这么大的差别啊
我自己找原因,发现沿着深度方向,热量只能从一个单元的上层节点传递到本单元下层节点,但从该单元的下层节点就无法传递到与其相邻的更下一层的单元了。如下图所示,除了最上面一层单元有温升外,其他单元的温度均为初始温度

求指导,求帮助~
我金币就这么多了,希望大家不要嫌弃:jok:
有类似问题的朋友也欢迎来交流讨论~
最后附上命令流,为方便阅读删去了定义材料参数和定义热源方程部分,完整的APDL可在附件中下载
/prep7
/unit,si
et,1,solid70
!****材料属性设置****  
!粉末密度445kg/m3
! 比热容:2660J/(kg·K)
! 热导率:0.111W/(m·K)
!*******************
!****模型几何参数设置****
length=2.5e-3    !长5mm
width=0.4e-3     !宽1mm
height=0.5e-3  !高0.5mm
!**********************
block,0, length,0, width,0, height  
Esize,0.1e-3
vmesh,all
!*************************
TUNIF,172 !预热温度
FINISH
/SOL
!****激光参数设置****
P=12          !功率为12W
w0=0.15e-3  !光斑半径为0.15mm
v=3.5    !激光扫描速度为3.5m/s
d=0.12e-3   !激光扫描间距为0.12mm
!**********************
! ****瞬态求解参数设置****
lstep=0.1e-3 !扫描步长为0.1mm
time_step=lstep/v !载荷步时间大小
ANTYPE,4   !定义新分析
TRNOPT,FULL
TOFFST,273, !定义摄氏度的温度偏移量
!*  
TIMINT,1  !打开时间积分选项进行瞬态分析
TINTP, ,0.25250625,0.505, , , , !这条语句是GUI附送的,不知道有没有问题
!*  
!************************
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,1
my_time=0
XX=0.2e-3    !XX,YY用于定义局部坐标的原点
YY=0.2e-3
!**** 高斯光束能量公式定义(GUI方式自动生成)****
!****GAUSS=2*P/(PI*(w0)^2)*exp(-2*({X}^2+{Y}^2)/(w0)^2)****
LOCAL,11,0,XX,YY,height  !定义局部坐标系11
....
....
! End of equation: 2*P/(PI*(w0)^2)*exp(-2*({X}^2+{Y}^2)/(w0)^2)
!-->
!*************************************************
!****循环求解*******
*DO,i, 0,10,1
LOCAL,11,0,XX,YY,height
!****每个载荷步的求解参数设置****
my_time=my_time+time_step
TIME,my_time
AUTOTS,1
DELTIM,time_step/100, time_step/200, time_step/10,1   
KBC,1   
!*  
TSRES,ERASE
!*
!********************************
!****加载****
SFA,2,1,HFLUX,%GAUSS%
!*************
!****求解,完成后删除载荷****
ALLSEL,ALL
SOLVE
SFADELE,2,1,HFLUX
!****************************
XX=XX+lstep
*ENDDO
最后再次感谢~

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用户评论

一开始我非常担心编校质量,因为我从未使用过专业的编校公司。抱着试一试的想法用了朋友向我推荐的专业君论文。 事实证明专业君论文做得很出色!
除了编辑精准的表达和规范专业术语之外,我更欣赏专业君论文高度的敬业精神。
非常吃惊编辑居然为我做了三次免费修改,完全出乎我的意料。
受益于专业君论文 的仔细修订,我的文章最终被Experimental Brain Research接收。虽然影响因子不高,但非常高兴第一次被SCI期刊接收。

导热率 0.111 太小了,属于绝热材料,所以热量传不到里面去,全部用来加热表面单元了。

用的软件不一样,帮不了你的忙,给你加油:D

SCI论文的发表是国际学术交流的重要途径,对我们英语非母语的科研工作者来说论文是否能发表很大一部分原因是由英语的表达是否清晰、正确决定的,比如我自己论文英语逻辑不是很好,通过专业君论文专业的服务,英文润色,对正确表达我们的真实含义有巨大的提升作用,成熟专业的建议让我对论文的发表更有信心了。

2楼: Originally posted by shgao20 at 2017-04-19 08:06:32
导热率 0.111 太小了,属于绝热材料,所以热量传不到里面去,全部用来加热表面单元了。
大神,导热系数低可能有影响但我觉得不是导致温度过高的最主要原因
我把导热系数调大100倍(变为11.1W/K·m),仿真得出的结果相比导热系数为0.111的情况温度只下降了不到30度,热量也几乎没传下去

您再帮我分析分析哪里还有问题呗,

祝福     祝福

你先选取一个金属材料的球星,仿真看一下结果,在确定是命令流问题还是材料问题

你先选取一个金属材料的球星,仿真看一下结果,在确定是命令流问题还是材料问题

请问下你预期数值是怎么来的?简单的估计可以得到如下结果:
http://pan.baidu.com/s/1bOGCNG
说明你的网格远不够细。

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