مثال رسانش ساده

مقدمه:

آنچه پیش رو دارید یک مسئله رسانش ساده می­ باشد که با استفاده از نرم افزار انسیس انجام شده است.

برای ساده شدن مسئله، محدودیت­ هایی در نظر گرفته شده است که آنها را در شکل فوق مشاهده می­ نمایید. رسانش حرارتی ماده 10 W/m*C می­ باشد و طول بلوکه بی­ نهایت فرض شده است.

 

 

پیش پردازش: تعریف مسئله

1. به مسئله یک عنوان بدهید.

Utility Menu > File > Change Title...
/Title, Simple Conduction

 

2. منوی پیش­ پردازش­ کننده را باز کنید.

ANSYS Main Menu > Preprocessor
/PREP7

3. هندسه را ایجاد کنید.

Preprocessor > Modeling > Create > Areas > Rectangle > By 2 Corners > X=0, Y=0, Width=1, Height=1
BLC4,0,0,1,1

4. نوع المان را تعریف کنید.

Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete... > click 'Add' > Select Thermal Mass Solid, Quad 4Node 55
ET,1,PLANE55

برای این مسئله ما از PLANE55 (جامد حرارتی با شبکه بندی مربعی شکل) استفاده خواهیم کرد. این عنصر 4 گره و یک دمای(DOF) واحد در هر گره دارد. PLANE55 تنها می­ تواند در تحلیل حرارتی گذرا یا حالت پایدار دو بعدی بکار رود.

5. ویژگی­ های ماده المان را تعریف کنید.

Preprocessor > Material Props > Material Models > Thermal > Conductivity > Isotropic > KXX = 10 (Thermal conductivity)
MP,KXX,1,10

6. اندازه شبکه را وارد کنید.

Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Areas > All Areas > 0.05
AESIZE,ALL,0.05

7. شبکه را ایجاد کنید.

Preprocessor > Meshing > Mesh > Areas > Free > Pick All
AMESH,ALL

تعیین بارها و حل مسئله

1. نوع تحلیل را تعریف کنید.

Solution > Analysis Type > New Analysis > Steady-State
ANTYPE,0

2. محدودیت­ ها را اعمال کنید.

در مسائل حرارتی محدودیت­ ها می­ توانند به شکل دما، جریان، انتقال، شار، تولید یا تابش گرما باشند. در این مسئله تمام 4 وجه بلوکه دماهای ثابت دارند.

o   Solution > Define Loads > Apply

* توجه نمایید که تمام گزینه­ های ساختاری نمی­ توانند انتخاب شوند. این نکته بخاطر نوع المان انتخابی(PLANE55) می­ باشد.

o   Thermal > Temperature > On Nodes

• همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است گزینه Box را کلیک نمائید. سپس یک باکس حول گره­ های خط بالایی کشیده و سرانجام گزینه OK را کلیک نمائید.

 

 

حال پنجره زیر ظاهر خواهد شد.

• پنجره را مانند شکل کامل نمائید تا وجه مورد نظر، در دمای ثابت 500 درجه سانتی گراد محدود شود.
• روش بالا را تکرار کرده و سه وجه باقی مانده را در دمای ثابت 100 درجه سانتی گراد محدود کنید.

 

3. حل سیستم

Solution > Solve > Current LS
SOLVE

 

 پس پردازش: مشاهده نتایج

دمای طرح

General Postproc > Plot Results > Contour Plot > Nodal Solu ... > DOF solution, Temperature TEMP

 

* همانطور که مشاهده می نمایید گوشه های بالا در دمای 100 درجه سانتی­گراد نگه داشته می­ شوند. این امر بخاطر شرایط مرزی مسئله می باشد، چراکه ابتدا گره ها در بالای صفحه و پس از آن در کناره­ ها و پایین صفحه محدود شده­ اند. با کاهش اندازه شبکه می­ توان این اثر را به حداقل رساند؛ با این حال شما باید از محدودیت­ های نتایج در گوشه­ ها آگاه باشید.

پوشه ی  pdf  متن فارسی مثال بالا

پوشه pdf متن انگلیسی مثال بالا