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COSMOS热分析(二)在热分析中使用设计验证

时间:2010-11-14 23:44:31 来源:

瞬态热分析

散热片和聚光灯的分析都是属于稳态问题,都是建立在有足够的时间使得热量趋于稳定,稳态热传导与热量趋于稳定的时间的长短有关,有可能是几秒,几个小时或者几天。

热量、温度随着时间的改变而改变的分析属于静态热分析问题,例如由一个有加热器加热的咖啡壶。加热器的温度由咖啡温度调节器(恒温器)所控制,当咖啡的温度低于设定最低温度的时候,恒温器就会打开,让咖啡温度高于设定的最高温度的时候恒温器就会关闭,如图19所示温度范围会随着时间的变化在某个范围内摆动。

图19热分析的结果可以直接输入到结构分析模块进行热盈利分析。

热应力

固体的温度会随着热量的传递改变,当温度改变的时候,就会伴随发生热涨和冷缩。由于热涨和冷缩而产生的应力叫做热应力。

当往一个杯子中倒入热咖啡时就会产生热应力,这样的热应力分析需要确定温度的分布;杯子的内表面温度就是咖啡的温度,而外表面则通过自定义的对流系数向外界空气中散热,由于冷却是个相对较慢的过程,因此可以通过一个稳态热分析可以获得杯子的温度分布。温度的差异性会导致热应力,当我们使用COSMOSWorks的热分析的结果就可以建立一个静态算例获得杯子的热应力分布。(图20)

图20通过稳态热分析可以获得杯子不同位置的温度分布,(左)建立一个结构分析得到相应的应力分布(右)


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