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1、问题描述：一个30 公斤重、温度为70的铜块 ,以及一个 20 公斤重、温度为80的铁块，突然放入温度为20、盛满了300 升水的、完全绝热的水箱中,如图所示。过了一个小时，求铜块与铁块的最高温度(假设忽略水的流动)。材料热物理性能如下：热性能单位制铜铁水导热系数 W/m 383 37 0.61 密度 Kg/m 8889 7833 996 比热 J/kg390 448 4185 菜单操作过程：一、设置分析标题1、选择“ Utility MenuFileChange Jobname ” ，输入文件名Transient1。2、选择“ Utility MenuFileChange Title” 输入
2、 Thermal Transient Exercise 1 。二、定义单元类型1、选择“ Main MenuPreprocessor ” ，进入前处理。2、选择“Main MenuPreprocesorElement TypeAdd/Edit/Delete” 。选择热平面单元plane77。三、定义材料属性1、选择“ Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models” ，在弹出的材料定义窗口中顺序双击Thermal 选项。2、点击 Conductivity ，Isotropic ，在 KXX 框中输入383；点击 Density，在 DENS
3、 框中输入8898；点击 Specific Heat ，在 C 框中输入390。3、在材料定义窗口中选择MaterialNew Model ，定义第二种材料。4、点击Conductivity ，Isotropic ，在 KXX框中输入70；点击 Density，在 DENS 框中输入7833；点击 Specific Heat ，在 C 框中输入448。5、在材料定义窗口中选择MaterialNew Model ，定义第三种材料。6、点击Conductivity ，Isotropic ，在 KXX 框中输入 .61；点击 Density，在 DENS 框中输入996；点击 Specific He
4、at ，在 C 框中输入 4185。四、创建几何模型1、选择“ Main MenuPreprocessor-Modeling-Create-Areas-RetangleBy Dimensions ” ，输入 X1=0, Y1=0, X2=0.6, Y2=0.5, 点击 Apply ； 输入 X1=0.15, Y1=0.225, X2= 0.225,Y2=0.27, 点击 Apply ；输入 X1=0.6-0.2-0.058, Y1=0.225, X2=0.6-0.2, Y2=0.225+0.044, 选择 OK。2、选择“ Main MenuPreprocessor-Modeling-Oper
5、ateBooleansOverlap” ，选择 Pick All 。3、选择“ Utility MenuPlotctrlsNumberingAreas, on” 。4、选择“ Utility MenuPlotAreas” 。五、划分网格1、选择“ Main MenuPreprocessor-Attributes-Define-All Areas” ，选择材料1。2、选择“ Main MenuPreprocessorMeshing-Size Cntrls-Manualsize-Global-Size” ，输入单元大小0.02。3、选择“ Main MenuPreprocessorMeshing-
6、Mesh-Areas-Mapped3 or 4 sided” ，选择铜块。4、选择“ Main MenuPreprocessor-Attributes-Define-All Areas” ，选择材料2。5、选择“ Main MenuPreprocessorMeshing-Mesh-Areas-Mapped3 or 4 sided” ，选择铁块。6、选择“ Main MenuPreprocessor-Attributes-Define-All Areas” ，选择材料3。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理
7、 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 7、选择“ Main MenuPreprocessorMeshing-Size Cntrls-Manualsize-Global-Size” ，输入单元大小0.05。8、选择“ Main MenuPreprocessorMeshing-Mesh-Areas-Free” ，选择水箱。9、选择“ Utility MenuPlotArea” 。六、进行稳态分析设置初始条件1、选择“ Main MenuSolution-Analysis Type-New Analysis” ，选择 Transient，定义为瞬态
8、分析。2、 选择“Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime Integration” ， 将 TIMINT设定为off ，首先进行稳态分析。3、选择 “ Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime-Time Step” ， 设定 TIME为 0.01、DELTIM 也为 0.01 4、选择“Utility Menu: SelectEntities ” ，在对话框中自上而下依次选择：Elements，By Attributes ，Material num ，在“ Min ， Ma
9、x”框中输入3，选择 From Full ，点击 APPLY；选择选择 Nodes，Attached to, Element ，点击 OK。5、选择“Main MenuSolution-Loads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes” ，选择 Pick All, 输入 20。6、选择“Utility Menu: SelectEntities ” ，在对话框中自上而下依次选择：Elements，By Attributes ，Material num ，在“ Min ， Max”框中输入2，选择 From Full ，点击 APPLY；选择选择 Nodes，Atta
10、ched to, Element ，点击 OK。7、选择“Main MenuSolution-Loads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes” ，选择 Pick All, 输入 80。8、选择“Utility MenuSelectEntities ” ，在对话框中自上而下依次选择：Elements，By Attributes ，Material num ，在“ Min ， Max”框中输入1，选择 From Full ，点击 APPLY；选择选择 Nodes，Attached to, Element ，点击 OK。9、选择“Main MenuSolution-L
11、oads-Apply-Thermal-TemperatureOn Nodes” ，选择 Pick All, 输入 70。10、选择“ Utility MenuSelect Everything” 。11、 Main MenuSolution-Solve-Current LS” 。七、进行瞬态分析1、选择“ Main MenuSolution-Load Step OptsTime/FrenquencTime-Time Step” ，设定TIME=3600,DELTIM=26, 最小、最大时间步长分别为2, 200, 将 Autots 设置为 ON。2、 选择“Main MenuSolution-
12、Load Step OptsTime/FrenquencTime Integration” ， 将 TIMINT设置为 ON。3、选择“Main MenuSolution-Loads-Delete-Thermal-TemperatureOn Nodes” ，选择 Pick All ，删除稳态分析定义的节点温度。4、选择“Main MenuSolution-Load Step OptsOutput Ctrls-DB/Results ” ，选择Every Substeps。5、选择“ Main MenuSolution-Solve-Current LS” 。八、后处理1、选择“ Main Menu
13、TimeHist PostPro ” ，进入 POST26。2、选择“Main MenuTimeHist PostProDefine Variables ” ，点击 Add，选择 Solution summary ，点击 OK ，在 User specified label 框中输入 dtime，选择 Solution Items 和 Step Time，点击 OK定义子步时间为2 号变量。3、选择“ Main MenuTimeHist PostProDefine Variables” ，点击 Add ，选择 Nodal result，点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -
14、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 击OK ， 在User specified label框 中 输 入T_Copper ， 在Node number框 中 输 入node(0.1875,0.2475,0)，点击 OK 定义 3 号变量。同理可以定义其他节点解。4、选择“ Main MenuTimeHist PostProGraph Virables” ，输入变量代号，显示各变量随时间变化的曲线。5、选择“ Main MenuGeneral Postproc ” ，进入
15、POST1。6、选择“ Main MenuGeneral Postproc-Read Results-Last set ” 。7、选择“ Main MenuGeneral PostprocPlot resultNodal Solution” ，选择 temperature。等效的命令流方法/filename,transient1 /title, Thermal Transient Exercise 1 !进入前处理/prep7 et,1,plane77! 定义单元类型mp,kxx,1,383! 定义材料热性能参数mp,dens,1,8889!1铜， 2铁， 3水mp,c,1,390 mp,kx
16、x,2,70 mp,dens,2,7837 mp,c,2,448 mp,kxx,3,0.61 mp,dens,3,996 mp,c,3,4185 !创建几何实体rectnag,0,0.6,0,0.5 rectang,0.15,0.225,0.225,0.27 rectang,0.6-0.2-0.058,0.6-0.2,0.225,0.225+0.044 aovlap,all! 布尔操作/pnum,area,1 aplot !划分网格aatt,1,1,1 eshape,2 esize,0.02 amesh,2 aatt,2,1,1 amesh,3 aatt,3,1,1 eshape,3 esiz
17、e,0.05 amesh,4 /pnum,mat,1 eplot finish !加载求解名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - /solu antype,trans timint,off! 先作稳态分析,确定初始条件time,0.01! 设定只有一个子步的时间很小的载荷步deltim,0.01 esel,s,mat,3 nsle,s d,all,temp,20 esel,s,mat,2 nsle,s d,all,tem
18、p,80 esel,s,mat,1 nsle,s d,all,temp,70 allsel solve!得到初始温度分布!进行瞬态分析time,3600 timint,on! 打开时间积分deltim,26,2,200! 设置时间步长，最大及最小时间步长autots,on!打开自动时间步长ddelet,all,temp! 删除稳态分析中定义的节点温度outres,all,1! 将每个子步的值写入数据库文件solve finish save !进入 POST26 后处理/post26 solu,2,dtime,dtime!2 每一子步采用的时间步长nsol,3,node(0.1875,0.247
19、5,0),temp,T_Copper!3 铜块的中心点nsol,4,node(0.371,0.247,0),temp,T_Iron!4 铁块的中心点nsol,5,node(30,0,0),temp,T_H2O_Bot!5 水箱的底部nsol,6,node(30,50,0),temp,T_H2O_Top!6 水箱的顶部nsol,7,node(0,25,0),temp,T_H2O_Left!7 水箱的左部nsol,8,node(60,25,0),temp,T_H2O_Right!8 水箱的右部Plvar,2 plvar,3,4,5,6,7,8 finish !进入 POST1 后处理/post1!
20、设置为最后一个载荷子步set,last esel,s,mat,1 nsle,s plnsol,temp 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - esel,s,mat,2 nsle,s plnsol,temp finish 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -