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1、WS6.1-1Workbench-Mechanical Introduction 作业作业 6.1稳态热分析稳态热分析WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-2Workshop Supplement作业作业 6.1 目标目标本作业中，将分析下图所示泵壳的热传导特性。本作业中，将分析下图所示泵壳的热传导特性。确切说是分析相同边界条件下的塑料（确切说是分析相同边界条件下的塑料（Polyethylene）泵壳和铝）泵壳和铝（Aluminum）泵壳。）泵壳。目标是对比两种泵壳的热分析结果。目标是对比两种泵壳的热分析结果。WS6.1:Steady State T
2、hermal AnalysisWS6.1-3Workshop Supplement作业作业 6.1 假设假设假设：假设：泵上的泵壳承受的温度为泵上的泵壳承受的温度为60度。假设泵的装配面也处于度。假设泵的装配面也处于60度下。度下。泵的内表面承受泵的内表面承受90度的流体。度的流体。泵的外表面环境用一个对流关系简化了的停滞空气模拟，温度为泵的外表面环境用一个对流关系简化了的停滞空气模拟，温度为20度。度。WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-4Workshop Supplement作业作业 6.1 Project Schematic打开打开 Proj
3、ect 页页从从 Units菜单上确定：菜单上确定：项目单位设为项目单位设为Metric(kg,mm,s,C,mA,mV)选择选择Display Values in Project UnitsWS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-5Workshop Supplement作业作业 6.1 Project Schematic1.在在 Toolbox中双击中双击Steady-State Thermal创建一个新的创建一个新的Steady State Thermal（稳态（稳态热分析）系统。热分析）系统。2.在在Geometry上点击鼠标右键选上点击鼠标右键
4、选择择 Import Geometry，导入文，导入文件件Pump_housing.x_t2.1.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-6Workshop Supplement作业作业 6.1 Project Schematic3.双击双击Engineering Data得到得到 material properties（材料特性）（材料特性）4.选中选中General Materials的同时，点击的同时，点击 Aluminum Alloy和和Polyethylene旁边的旁边的+符号，把它们添加到项目中。符号，把它们添加到项目中。5.Return
5、to Project（返回到项目）（返回到项目）3.4.5.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-7Workshop Supplement作业作业 6.1 Project Schematic6.把把Steady State Thermal拖放到第一拖放到第一个系统的个系统的Geometry上。上。在生成性的系统前，在生成性的系统前，在拖放盒中应包含在拖放盒中应包含A2和和A3子模块子模块完成后，在完成后，在schematic中将图形中将图形显示如图所示的共享显示如图所示的共享数据（现在出现两个数据（现在出现两个系统：系统：A和和B）6.WS6.1:S
6、teady State Thermal AnalysisWS6.1-8Workshop Supplement作业作业 6.1 Project Schematic7.在第一个系统在第一个系统A中，双击中，双击Model打开打开Mechanical application.8.在在Units菜单中选择：菜单中选择：Metric(mm,kg,N,s,mV,mA)Celsius(For Metric Systems)7.8.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-9Workshop Supplement作业作业 6.1 前处理前处理9.改变改变 materia
7、l 并对泵壳进行网格划分并对泵壳进行网格划分（Part 1）：）：a.选中选中geometry下的下的Part 1b.在在details of Part 1上导入材料上导入材料 polyethylenec.选中选中 Mesh，设置，设置 relevance（相关系（相关系数）为数）为100.c.b.a.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-10Workshop Supplementd.选择泵壳装配面选择泵壳装配面e.RMB（点击鼠标右键选择）（点击鼠标右键选择）Insert Temperaturef.把把Magnitude设为设为 60 度度作业作业
8、 6.1 环境环境10.施加温度载荷（选中）：施加温度载荷（选中）：a.选择泵壳的内表面（选择泵壳的内表面（13个面）个面）（提示：使用Extend To Limits选择方式）b.RMB（点击鼠标右键选择）（点击鼠标右键选择）Insert Temperature.c.把把Magnitude设为设为 90 度度a.c.d.b.f.e.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-11Workshop Supplement.作业作业 6.1 环境环境11.施加施加Convection（对流载荷）：（对流载荷）：a.选择泵壳的外表面（选择泵壳的外表面（32个面）
9、个面）（提示：使用（提示：使用extend to limits 选择方式）选择方式）b.RMB（点击鼠标右键选择）（点击鼠标右键选择）Insert Convectionc.在在Details of Convection中点击中点击Film Coefficient选择选择Import.d.导入导入Stagnant Air Simplified Casee.把把Ambient Temperature设为设为 20 度度a.d.c.b.e.确定导入对流载荷确定导入对流载荷convectionsWS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-12Workshop Su
10、pplement作业作业 6.1 求解模型求解模型A12.求解模型求解模型13.当求解结束时导入当求解结束时导入Temperature 和和Total Heat Flux 结果（评价结果）。结果（评价结果）。材料为材料为 polyethylene 的分析结果的分析结果12.13.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-13Workshop Supplement作业作业 6.1 模型模型B步骤步骤14.在在 project schematic 上上双击双击B系统中的系统中的Model打开打开 Mechanical application 窗口窗口重复步骤
11、重复步骤 9（a 到到 c）选选择材料择材料Aluminum Alloy重复步骤重复步骤 10 和和 11 给模型给模型B施加同样的边界条件施加同样的边界条件重复步骤重复步骤 12 和和 13 求解和求解和查看模型查看模型B的结果的结果14.WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-14Workshop Supplement作业作业 6.1 求解模型求解模型 B材料为材料为aluminum alloy 的结果的结果WS6.1:Steady State Thermal AnalysisWS6.1-15Workshop Supplement.作业作业 6.1 后处理后处理 对比对比Heat Flux（热流）：（热流）：选中每个模型的选中每个模型的Total Heat Flux结果，并选择矢量显示方式。结果，并选择矢量显示方式。PolyethyleneAluminum控制矢量密度控制矢量密度激活矢量显示激活矢量显示