如何创建瞬态热分析？

瞬态热分析用于计算一个系统的随时间变化的温度场及其他热参数。在工程上一般用瞬态热分析计算温度场，并将之作为热载荷进行应力分析。瞬态热分析的基本步骤与稳态热分析类似。主要的区别是瞬态热分析中的载荷是随时间变化的。

1.新建瞬态热分析

选择菜单栏中的【分析（A）】→【Mechanica分析/研究（E）】命令，系统弹出“分析和设计研究”对话框，选择菜单栏中的【文件（F）】→【新建瞬态热分析】命令，系统弹出“瞬态热分析定义”对话框，如图9.34所示，该对话框的内容与稳态热分析相对应对话框的内容增加【温度】选项卡并在【输出】选项卡中增加了选项。

（1）【温度】选项卡用于定义模型的初始温度。

在【初始温度】选项组中【分布】下拉列表框中选择初始温度的分布方式：均匀、Mect两种。选择“均匀”选项，只需在温度文本框中键入初始温度数值即可。选择“Mect”选项，如图9.35所示，勾选【使用来自目前一设计研究的温度】复选框，在【设计研究】下拉列表框中选择模型中创建的设计研究。在【热分析】和【载荷集】下拉列表框中选择热分析和载荷集来定义初始温度。

图9.34 “瞬态热分析定义”对话框

图9.35 初始温度选项组

【精度】文本框用于设计瞬态分析温度变化的精度。勾选【估计的变化】选项组中【自动】复选框，表示系统文本的变化为系统默认值。取消该复选框，在文本框中设计温度的变价值。

（2）【输出】选项卡，如图9.36所示，该选项用于定义输出结果的内容。

【计算】选项组用于定义瞬态热分析输出的计算项。

【出图】选项组用于定义输出结果的网格数。

【输出间隔】选项组用于定义输出结果所对于的时间变化范围。

2.获取分析结果

在“分析和设计研究”对话框中，选中【分析和设计研究】列表框中的瞬态热分析，单击工具栏上的【查看设计研究或有限元分析结果】按钮，系统弹出“结果窗口定义”对话框，如图9.37所示。：

图9.36 【输出】选项卡

图9.37 “结果窗口定义”对话框

（1）【名称】文本框用于定义新建分析结果的名称，系统默认为Window+数字，也可以自定义。

（2）【标题】文本框用于定义新建分析结果的标题，如温度时间曲线。

（3）【研究选取】选项组用于定义新建分析结果窗口的设计研究，单击【打开】按钮，选择保存在磁盘中的分析目录。

（4）【显示类型】下拉列表框用于定义生成的分析结果以Graph（曲线）类型显示。

（5）【量】选项卡用于定义分析结果所显示的量。单击【测量】按钮，系统弹出“测量”对话框，在该对话框中选择已定义的测量。选择【图形位置】下拉列表框中的“Time”，表示生成的曲线是温度随时间变化曲线。(www.xing528.com)

3.实例

下面平底锅为例，讲解瞬态热分析创建和分析过程。

（1）打开模型A.prt，选择菜单栏中的【应用程序（P）】→【Mechanica（M）】命令，系统弹出“Mechanica模型设置”对话框，在【模型类型】下拉列表框中选择“Thermal”选项，单击【确定】按钮，进入热力学分析平台。

（2）选择菜单栏中的【分析（A）】→【Mechanica分析/研究（E）】命令，系统弹出“分析和设计研究”对话框。

（3）在“分析和设计研究”对话框中，选择菜单栏中的【文件（F）】→【新建瞬态热分析】命令，系统弹出“瞬态热分析定义”对话框。

（4）选中【约束】列表框中的“BndryCondSet1”约束集。

（5）选中【载荷】列表框中的“ThermLoadSet1”载荷集。

（6）单击【温度】选项卡，选择【初始温度】选项组中【分布】下拉列表框中的“MecT”选项，选择【热分析】下拉列表框中的“Analysis1”选项，选中【载荷集】列表框中“ThermLoadSet1”载荷集选项，使其高亮显示，如图9.39所示。

（7）单击【收敛性】选项卡，选中【方法】下拉列表框中的“单通道自适应”选项。（8）单击【输出】选项卡，勾选【计算】选项组中【热通量】复选框，在【出图】选项组中【绘制网格】微调框中键入8，选择【输出间隔】下拉列表框中的“范围内的自动间隔”选项，在【时间范围】选项组中【最小值】文本框中键入20，勾选【最大值】选项组中【自动】复选框，如图9.39所示。

图9.38 【温度】选项卡

图9.39 【输出】选项卡

（9）其他选项为系统默认值，单击【确定】按钮，完成瞬态热分析的创建，返回“分析和设计研究”对话框。

（10）选中列表框中的瞬态热分析，单击工具栏上的【开始】按钮，或选择菜单栏中的【运行（R）】→【开始】命令，系统弹出提示询问对话框，单击【是（Y）】按钮，系统就开始计算，大约几分钟以后，系统弹出“诊断”对话框，对话框中显示稳态热分析过程以及分析出现的问题。

（11）关闭诊断窗口，返回“分析和设计研究”对话框，选中列表框中瞬态热分析，单击工具栏上的【查看设计研究或有限元分析结果】工具，系统弹出“结果窗口定义”对话框。

（12）选择【显示类型】下拉列表框中的“Graph”选项。

（13）单击【量】选项卡，选择【Graph Ordinate（Vertical）Axis】下拉列表框中的“Measure”选项，单击【测量】按钮，系统弹出“测量”对话框，如图9.40所示，选中【预定义】列表框中的“min_dyn_temperature”选项，使其高亮显示，单击【确定】按钮，返回“结果窗口定义”对话框，选择【图形位置】下拉列表框中的“Time”选项。

（14）其他选项为系统默认值，单击【确定并显示】按钮，结果窗口中显示最低温度与时间关系曲线，如图9.41所示。

图9.40 “测量”对话框

图9.41 最低温度与时间关系曲线