Analizele termice tranzitorii implică temperaturi și alte mărimi fizice de natură termică care variază în timp. Variația distribuției temperaturii în timp este de interes în numeroase aplicații, cum ar fi răcirea dispozitivelor electronice, analizarea procesului de răcire pentru tratamentul termic, etc. De asemenea de interes sunt și rezultatele legate de distribuția temperaturii ce determină solicitări termice care în combinație cu cele de natură structurală pot provoca chiar și ruperea unui sistem mecanic. În astfel de cazuri, temperaturile dintr-o analiză termică tranzitorie sunt utilizate ca date de intrare într-o analiză structurală pentru evaluarea comportamentului structurii. Multe aplicații care implică transfer de căldură cum ar fi tratamente termice, proiectarea dispozitivelor electronice, duze, blocuri de motor, vase sub presiune, probleme de interacțiune fluid-structură, etc. necesită analize termice tranzitorii.

O analiză termică tranzitorie poate fi liniară sau neliniară. Proprietățile de material dependente de temperatură (conductivitatea termică, căldură sau densitate specifică), coeficienții de convecție dependenți de temperatură sau efectele de radiație pot necesita analize neliniare care implică un proces de soluționare iterativă pentru a obține rezultate precise. Proprietățile termice ale majorității materialelor variază în funcție de temperatură, deci analiza termică tranzitorie este de obicei neliniară.

Conductivitatea termică, densitatea și căldura specifică sunt absolut necesare pentru o analiză termică tranzitorie. Conductivitatea termică poate fi de tip izotropic sau ortotropic. Toate proprietățile pot fi definite ca fiind constante sau dependente de temperatură.

Următoarele tipuri de încărcări și condiții la limită pot fi utilizate într-o analiză termică tranzitorie: temperatură, convecție, radiație, izolație adiabatică, flux de căldură, generare de căldură internă, temperatură importată, coeficient de convecție importat.

Fluxul de lucru în platforma ANSYS Workbench

O analiză termică tranzitorie implică încărcări care variază în funcție de timp, această variație putându-se defini tabelar sau prin intermediul unei funcții. Primul pas în aplicarea încărcărilor termice tranzitorii este de a stabili distribuția inițială a temperaturii la momentul de timp t=0. Condiția inițială prestabilită pentru o analiză termică tranzitorie este o temperatură uniformă de 22°C sau 71,6°F, însă această valoare se poate modifica după cum dorește fiecare.

De asemenea se pot utiliza temperaturile rezultate dintr-o analiză termică statică a aceluiași model pentru a defini distribuția inițială a temperaturii într-o analiză termică tranzitorie.

Un exemplu ar putea fi un studiu de solidificare a unei piese turnate care poate începe cu temperaturi inițiale diferite pentru matriță, respectiv pentru metal. În acest caz o analiză termică statică cu metalul topit în interiorul matriței poate servi ca punct de plecare pentru analiza de solidificare. În prima iterație a acestei analize care este una termică tranzitorie, această temperatură inițială este folosită ca temperatură de pornire cu excepția cazului în care temperatura inițială este specificată în mod explicit. În plus, această temperatură este, de asemenea, utilizată pentru evaluarea valorilor proprietăților de material dependente de temperatură pentru prima iterație.

Plotarea rezultatelor în ANSYS Mechanical