ansys熱分析為什么會出現(xiàn)溫度異常？（出現(xiàn)負溫度或低于最低溫度或高于最高溫度）

2017-06-02 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

經(jīng)常使用ansys或abaqus進行熱力分析時候,經(jīng)常會碰到求解出的溫度,一看就是不合理的。

如傳熱分析,會出現(xiàn)低于環(huán)境溫度的溫度

如高溫熱傳導分析,出現(xiàn)局部溫度高于最高可能的溫度的情況

如產(chǎn)熱+傳導分析,即使沒有邊界熱量流動,也可能會出現(xiàn)局部溫度低于正常值的溫度,甚至出現(xiàn)負溫度,如-500。C

。。。

這些情況一般出現(xiàn)在瞬態(tài)分析中,而穩(wěn)態(tài)分析一般不會這樣。

根據(jù)仿真在線多年的仿真經(jīng)驗,出現(xiàn)這種情況的原因大概有如下幾種:

1、邊界條件搞錯了

根據(jù)能量守恒原則,如果一個系統(tǒng)只有熱輸出,而沒有熱輸入,或輸入小于輸出,則這個系統(tǒng)的溫度只會一直遞減下去,哪怕到了絕對0度,也不會停止。

Ansys這些軟件是不管什么絕對0度的,這里只是按照熱方程公式走,而不會考慮實際的絕對0度,所以可能出現(xiàn)-500度這樣的溫度。

如果你檢查了多次,邊界條件并不會導致熱平衡問題——(實際上稍微專業(yè)一點的同學都不是這個問題),那么你可能遇到了其他更棘手的原因:

2、網(wǎng)格質(zhì)量不佳——這個最值得你去重視,劃分適合的網(wǎng)格,需要很強的有限元基礎知識和分析經(jīng)驗(如果meshing解決不了,那么可能需要ICEM、hypermesh或Ansa這些更為強大的網(wǎng)格劃分工具)

3、使用了生死單元(birth and death element)等,影響邊界完整性的特殊技術

4、瞬態(tài)過渡狀況影響,瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)比較,其中間結果有可能并非是最終解,而導致出現(xiàn)局部的溫度異常,但是一旦把t拉長,則可以得到相對合理的解,也即接近穩(wěn)態(tài)的情況會接近合理

5、求解器本身的缺陷,ansys,abaqus畢竟不是專業(yè)熱分析軟件,而CFX或fluent、icepak應該會更擅長一點,求出跟準確一點的值。

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