固体传热求解温度
电流求解电势
膜、固体力学求解位移
1.全局定义中设置各种参数变量
2. 函数模块
- 解析函数
周期性拓展 设置单周期的上下限
单位
绘图参数 设置t轴数据
3. 几何模块
先在几何中设置全局单位
-
绘制长方体:
在几何工具栏中单击 长方体,
设置窗口中,在大小和形状栏 设置宽度、深度、高度
点击构建选定对象 -
绘制工作平面
在几何工具栏中单击 工作平面,定位到平面定义栏
在 z 坐标文本框中键入 平面的高度,单击显示工作平面
1)工作平面绘制正方形
在工作平面工具栏中单击 正方形
在大小栏中设置边长
在位置栏中设置在平面的xw和yw的位置
点击构建选定对象
2)绘制常用的多边形
在工作平面工具栏中单击 多边形
在坐标栏中设置坐标,可以从txt文件中导入坐标
点击构建选定对象
直角化为圆角:
在工作平面工具栏中单击 圆角
选择点 设置半径 构建
在主屏幕工具栏中单击 全部构建。
-
创建几何组合
在定义工具栏中单击显式
设置窗口中在标签文本框中输入名称
输入实体栏中 几何实体层选择边界 -
从二维工作平面创建三维几何
绘制平面几何图形后拉伸
4. 固体传热模块--求解温度
- 空气传热时, h=5 W/(m^2·K),代表自然对流
热通量选定所有边界与外界对流
定义边界温度为室温
1)在模型开发器窗口的组件 1 (comp1) 节点下,右键单击固体传热 (ht) 并选择薄结构 > 薄层。
2)在薄层的边界选择栏,从选择列表中选择电路
3)定位到层模型栏。从层模型列表中选择热薄近似
4)在物理场工具栏中单击 边界,然后选择热通量,选择边界,
单击对流热通量,输入传热系数h和外部温度Text
5. 电流模块
1)多层壳中的电流
在设置的边界选择窗口中选择电路
-
设置导电壳
在多层壳中的电流的设置窗口中,定位到边界选择栏
在导电壳的设置窗口中,定位到本构关系 D-E栏,从 柯西r 列表中选择用户定义 -
设置接地、电势、连续性
在物理场工具栏中单击 边,然后选择接地,选择相应的边
在物理场工具栏中单击 边,然后选择电势,选择边,在 V0 文本框中键入 “V_in”
在物理场工具栏中单击 边,然后选择连续性,层选择栏,从源列表中选择银层 (mat2),从目标列表中选择镍铬合金层 (mat3)。 -
设置设置随温度变化的电阻率
在电流守恒的设置窗口中,定位到本构关系 Jc-E 栏。
从传导模型列表中选择线性电阻率,电阻率温度系数设置为0(不随温度变化)
6. 固体力学模块
约束玻璃板:在物理场工具栏中单击 域,然后选择刚体运动抑制,选择域1
7. 材料添加
1)材料库中添加材料
在主屏幕工具栏中,单击 添加材料以打开添加材料窗口。
在模型树中选择内置材料 >Silica glass,单击窗口工具栏中的添加到组件
2)自定义材料
右键单击材料并选择层 > 单层材料
在标签文本框中键入 相应的材料名称,
几何实体选择栏中选择电路,方向和位置的栏的位置选择边界下侧
在材料属性明细栏。在表中输入材料相应属性
- 设置随温度变化的电阻率
8. 多物理层设置
1)在膜接口中使用多层线弹性材料,从而可以使用多层热膨胀多物理场耦合来建模热效应
在膜的设置的边界选择窗口中选择电路
在物理场工具栏中单击边界,然后选择多层线弹性材料。
在多层线弹性材料的设置的边界选择窗口中选择电路
单击 多物理场耦合,然后选择边界 > 多层热膨胀
2)中单击 多物理场耦合,然后选择边界 > 电磁热,多层壳。
添加固体 - 壳连接耦合特征,将固体力学和膜连接起来
在物理场工具栏中单击 多物理场耦合,然后选择全局 > 实体 - 薄结构连接。
9. 网格
一般右键网格全部构建即可
在网格工具栏中单击 边界,然后选择自由三角形网格,选择边界 所有上表面
右键单击网格 1 并选择大小,几何实体选择栏中选择电路
单元大小栏单击定制按钮,选中最大单元大小复选框,设置为2
在网格工具栏中单击 扫掠,右键单击扫掠 1 并选择分布,在分布栏单元数文本框中键入 “3”。
单击 全部构建。
10. 研究
- 提高求解器的性能,将固体力学的自由度的缩放设置为 1e-3
在研究工具栏中单击 显示默认求解器,展开解 1>因变量 1 节点
单击位移场u,缩放栏中方法选择手动,输入1e-3
单击位移场u2,缩放栏中方法选择手动,输入1e-3,单击研究工具两三年中的计算
多个研究:添加物理场时取消勾选研究1求解复选框,添加研究中取消勾选组件一中的物理场
11. 结果
默认绘图显示了全三维几何表面上的变形和温度,以及电路层上的电势和 von Mises 应力
点击相应的应力solid或mbrn节点-表面1-表达式-单位选择MPa--应力工具栏中点击绘制
-
稳态热量产生图绘制
右键单击结果 > 数据集 > 研究 1/ 解 1 (sol1)并选择复制粘贴
在结果工具栏中单击属性,然后选择选择
从几何实体层列表中选择边界,从选择列表中选择电路
--在结果工具栏中单击 三维绘图组,在标签文本框中键入 “表面损耗”,从数据集列表中选择研究 1/ 解 1 (2) (sol1)
在表面损耗工具栏中单击 表面,单击表达式栏右上角的替换表达式。从菜单中选择组
件 1 (comp1)> 多层壳中的电流 > 发热和损耗 >ecis.Qsh - 表面损耗密度,电磁 - W/m²。
在表面损耗工具栏中单击 绘制,在图形工具栏中单击 场景光按钮、缩放到窗口大小按钮 -
界面应力--表面拉力矢量模的图
三维绘图组,,在标签文本框中键入 “界面应力”
从数据集列表中选择研究 1/ 解 1 (2) (sol1),在界面应力工具栏中单击 表面
表达式文本框中键入 “sqrt(solid.Tax2+solid.Tay2)”,单位列表中选择 MPa
界面应力工具栏中单击 绘制
结果工具栏中单击 更多数据集,然后选择表面,边界3.
在结果工具栏中单击 二维绘图组,在标签文本框中键入 “底部边界上的位移”。
右键单击底部边界上的位移并选择表面,替换表达式为组件 1 (comp1)> 固体力学 > 位移 >solid.disp - 位移大小 - m,单位改为 “um”,在底部边界上的位移工具栏中单击 绘制
- 定 义 (COMP1)
在定义工具栏中单击 非局部耦合,然后选择积分,算子名称文本框中键入 “intBelow”。
源选择栏。从几何实体层列表中选择边界,选择 “边界” 3,到高级栏。从坐标系列表中选择材料(X, Y, Z)。
加载变量,工具栏中点击显示更多选项,选中常规中的变量实用程序复选框,确定
矩阵求逆
在定义工具栏中单击 变量实用程序,然后选择矩阵求逆,名称文本框中键入 “AInv”
输入矩阵栏。从矩阵格式列表中选择对称,表中输入以下矩阵,在研究工具栏中单击 更新解。
在模型开发器窗口的结果 > 底部边界上的位移节点下,单击表面 1。
在表面的设置窗口中,定位到表达式栏。
在表达式文本框中键入 “w-(w_0+w_xX+w_yY)”,点击绘制
- 计算产生的总热量,边界积分
结果中的更多派生值--积分--表面积分--选择边界3
表面积分替换表达式为择组件 1 (comp1)> 固体传热 > 边界通量 >ht.q0 - 向内热通量 - W/m²,单击=计算
选择电路积分计算产热,的替换表达式。从菜单中选择组件 1 (comp1)>多层壳中的电流>发热和损耗 >ecis.Qsh - 表面损耗密度,电磁 - W/m²
标题类型设置为无