ANSYS Mechanical: Analiza termică tranzitorie

ANSYS Mechanical

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

 

Despre ANSYS, Inc.

Înființată în anul 1970, compania ANSYS Inc., ajunge în scurt timp una dintre cele mai puternice companii dedicate dezvoltării de produse software pentru simulare, produse ce sunt folosite astăzi de către inginerii din întraga lume în diverse industrii. Compania iși concentrează eforturile în vederea dezvoltării unor soluții deschise, foarte flexibile, care să permită utilizatorilor analizarea produselor direct pe calculator, fără a mai fi nevoie de prototipuri, și furnizează o platformă pentru dezvoltarea rapidă, eficientă și cu costuri scăzute a produselor, începând cu etapa de design și terminând cu cea de testare și validare. Compania, împreună cu rețeaua globală de distribuitori autorizați, furnizează clienților atât produsele ANSYS cât și suport tehnic și instruire în utilizare. Având sediul central în Canonsburg, Pennsylvania, SUA, și mai mult de 40 de locații strategic amplasate în toată lumea, cu aproximativ 1.400 angajați, ANSYS Inc. împreună cu toate companiile subsidiare ei, distribuie produsele ANSYS printr-o rețea de distribuitori autorizați în mai mult de 40 de țări. Pentru mai multe informații vă invităm să vizitați www.ansys.com.

 

Despre INAS

Prezentă pe piaţa de profil din România încă din anul 1991, INAS S.A. este astăzi unul dintre principalii furnizori de soluţii CAD/CAM/CAE/PLM şi servicii conexe, pentru industria românească. Încă de la înfiinţare, INAS s-a remarcat prin orientarea constantă către client şi prin preocuparea de a introduce pe piaţă produse software complete şi inovative care să răspundă celor mai exigente cerinţe ale utilizatorilor săi.

Având şi o bogată experienţă practică, acumulată ca urmare a colaborărilor cu parteneri de prestigiu atât din industria românească cât şi din străinătate, specialiştii INAS furnizează consultanţă tehnică de specialitate în domeniul ingineresc, respectiv servicii de proiectare şi analiză, pentru o gamă largă de domenii industriale, de la construcţia de autovehicule şi maşini grele la industria nucleară şi apărare.

 

Înapoi