Руководство по решению тепловых, сопряженных, гидрогазодинамических задач (1050672), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Если Выхотите удалить одну из нагрузок (за исключением температуры), вместо непосредственногоудаления задайте величины этих нагрузок равными 0 в течение малого временногоинтервала.Для задания табличных параметров выполните следующую процедуру:1.Задайте диаграмму нагрузки (например, зависимость нагрузки от времени), используятип TABLE, как описано в Applying Loads Using TABLE Type Array Parameters в ANSYSBasic Analysis Guide2.Задайте автоматический выбор временного шага (AUTOTS,ON).
Также задайтепродолжительность шага нагружения (DELTIM) или количество шагов приращения(NSUBST).3.Задайте опцию повторной установки временного шага. Можно выбрать вариант, прикотором не будет производиться повторная установка временного шага в течение всегопроцесса решения. Также возможен вариант, при котором будет происходить повторнаяустановка временного шага в ключевые моменты времени, выбранные по заранееопределенному массиву или по новому массиву, который будет создан впоследствии.Команда:TSRESGUI:Main Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time-Time StepMain Menu> Solution> Load Step Opts> Time/Frequenc> Time and Sub StpsЕсли выбран новый массив (рассматривается интерактивный режим), необходимо задать имямассива, количество элементов массива и значения моментов времени, в которые программабудет определять временной шаг.
Если Вы работаете в командном режиме, то необходимоопределить массив перед использованием команды TSRES, которая возвращает временномушагу начальную величину, заданную командами DELTIM или NSUBST.Если Вы используете массив значений времени (FREQ = %array% команды OUTRES, гдеarray – имя массива), совместно с массивом задания временного шага (команда TSRES), тонеобходимо убедится в том, что любая величина времени массива FREQ превышаетближайшую величину массива TSRES на начальную величину приращения временногошага, заданную командой DELTIM,DTIME или NSUBST,NSBSTP.Например, массив FREQ содержит следующие величины 1.5, 2, 10, 14.1, 15, массив TSRESсодержит величины 1, 2, 10, 14, 16 (моменты времени, в которые программа будетопределять временной шаг) и Вы задали начальную величину приращения временного шагаDTIME = .2, программа приостановит решение.
В этом примере требуемая величина массиваFREQ равная 14.1 не существует, поскольку величина TSRES определила, что шаг будетизменен в 14 и шаг приращения 0.2; следовательно первое доступное время для массива FREQдолжно было бы быть равно 14.2.156ПримечаниеКоманда TSRES действительна, если AUTOTS,ON.
Если используется постоянная величинавременного шага (AUTOTS,OFF), TSRES не принимается во внимание.Команда:*DIMGUI:Utility Menu> Parameters> Array Parameters> Define/EditКогда Вы создаете массив ключевых моментов времени, не забудьте о том, что значениявремени в массиве должны быть расположены в порядке возрастания и не должныпревысить величину времени окончания шага нагружения (время в конце шага нагружениязадается командой TIME). В процессе решения величина временного шага будет зановоопределяться программой в ключевые моменты времени, заданные массивом. Программаопределяет значения временного шага исходя из величины начального временного шага[DELTIM,DTIME] или количества шагов приращения [NSUBST,NSBSTP].4.Определите с помощью массива размерностью n×1, моменты времени в которыеинформация должна быть записана в файл результатов (также как Вы задавали, при помощимассива, моменты времени установки нового временного шага).
Вы можете использовать тотже самый массив ключевых моментов времени, который Вы использовали для определениянового временного шага или другой массив. В интерактивном режиме, можно создать массивили использовать существующий массив. В командном режиме необходимо задать массивперед использованием команды OUTRES.Команда:OUTRESGUI:Main Menu> Solution> Load Step Opts> Ouput Ctrls> DB/Results FileПримечание.Использование команды TSRES и стратегии временного шага возможно только в томслучае, если Вы используете тепловые, теплоэлектрические, элементы с тепловымповерхностным эффектом, жидкостный элемент FLUID116 или комбинацию следующихэлементов:••••••••LINK31LINK32LINK33PLANE35MATRIX50PLANE55SHELL57PLANE67 (только тепловой)157LINK68 (только тепловой)SOLID69 (только тепловой)SOLID70MASS71PLANE75PLANE77SOLID87SOLID90FLUID116SURF151SURF152SHELL157TARGE169TARGE170CONTA171CONTA172CONTA173CONTA174••••••••••••••••••3.5.3.2.
Основные опции.К основным опциям относятся:Опция управления решением.•Эта опция включает (выключает) эвристическое управление решением для тепловогоанализа. Если эта опция включена, Вы обычно задаете количество шагов приращения(NSUBST) или величину временного шага (DELTIM) и время в конце шага нагружения(TIME). Параметры остальных опций решения можно оставить заданными по умолчанию(включение опции управления решением оптимизирует параметры остальных опций всоответствии с текущим анализом). Подробное описание команды SOLCONTROL смотритев ANSYS Commands Reference.Для включения (выключения) опции управления решением выполните следующее:Команда:SOLCONTROLGUI:Main Menu> Solution> Analysis Type> Sol'n Controls•Опция время.Эта опция задает время в конце шага нагружения.
Величина времени для первого шаганагружения, заданная по умолчанию равна 1.0. Для последующих шагов нагружениявеличина, заданная по умолчанию равна 1.0 плюс время, определенное для предыдущегошага нагружения.Для задания времени выполните следующее:158Команда:TIMEGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time andSubstpsMain Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-TimeStep•Количество шагов приращения, приходящихся на один шаг нагружения или величинавременного шага.Нелинейный анализ требует некоторого количества шагов приращения внутри каждого шаганагружения. По умолчанию программа использует один шаг приращения приходящийся наодин шаг нагружения.В областях с высокими температурными градиентами (например, поверхности быстроохлаждаемых тел) в ходе решения нестационарного анализа существует связь междунаибольшим размером элемента в направлении теплового потока и наименьшей величинойвременного шага, которая даст хорошие результаты.
Использование большего количестваэлементов при той же величине временного шага обычно дает лучшие результаты, тогда какиспользование большего количества шагов приращения для той же самой сетки часто даетхудшие результаты. При использовании автоматического выбора временного шага иэлементов, имеющих средние узлы (квадратичные элементы), ANSYS рекомендуетконтролировать максимальную величину временного шага по описанию входной нагрузки изадавать минимальную величину временного шага (или максимальный размер элемента)полагаясь на следующее соотношение: ITS = ∆2 / 4 αВеличина ∆ является проводящей длиной элемента (в направлении теплового потока) приожидаемом наивысшем температурном градиенте.
Величина α является тепловымкоэффициентом диффузии, определяется в соответствии с выражением k/varrhoc. Величина kявляется тепловой проводимостью, varrho – массовая плотность, с – теплоемкость.Если вышеприведенное соотношение (ITS = ∆2 / 4 α) нарушается при использованииэлементов со средними узлами, ANSYS, обычно, вычисляет значения температуры,находящиеся вне физически возможного диапазона. При использовании элементов безсредних узлов, маловероятно появление “выбросов” значений температуры ивышеупомянутая рекомендация для минимального временного шага может рассматриватьсянесколько консервативной.Примечание.Избегайте использования чрезвычайно малых величин временного шага, особенно призадании начальных условий.
Очень малые величины (менее 1E-10) могут вызвать ошибкувычисления в ANSYS.Для задания величины временного шага выполните следующее:Команда:NSUBST or DELTIM159GUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Freq and Substps orTime and SubstpsMain Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-Time StepЕсли Вы используете пошаговые (stepped) нагрузки, величина нагрузки остается постояннойв течение всего шага нагружения. Если Вы задаете линейные (ramp) нагрузки, величинынагрузок возрастают линейно с каждым шагом приращения (каждый временной шаг) шаганагружения.Для задания пошаговых или линейных нагрузок выполните следующее:Команда:KBCGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time andSubstpsMain Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc> Time-TimeStepMain Menu> Preprocessor> Loads> Load Step Opts> Time/ Frequenc>Freq and Substps3.5.4.
Нелинейные опции.Для нелинейного теплового анализа ANSYS позволяет выбрать три опции решения. ОпцияFull соответствует принятому по умолчанию полному алгоритму Ньютона – Рафсона. ОпцияQuasi соответствует выборочному преобразованию тепловой матрицы во время решениянелинейной тепловой задачи. Матрица изменяется только в случае значительного изменениянелинейных свойств материала (контролируется пользователем). Использование этой опциипозволяет проводить неравновесные итерации между временными шагами.
Свойстваматериала вычисляются при значениях температуры в начале шага нагружения. ОпцияLinear формирует единственную тепловую матрицу на первом временном интервале шаганагружения. Эти опции могут быть использованы только для получения быстрогоприближенного решения.В ANSYS эти опции могут быть выбраны при помощи команды THOPT. Опции решенияQuasi и Linear представляют непосредственную компоновку тепловой матрицы иподдерживают решение с использованием этих опций только решатели ICCG and JCG.Определить тип решателя можно при помощи команды EQSLV.Для Quasi опции решения, необходимо также определить допуск изменения свойствматериала, который впоследствии будет использоваться для преобразования матрицы. Поумолчанию допуск преобразования принят равным 0.05, что соответствует 5% изменениюсвойств материала.
Опция Quasi задает материальную таблицу с равными температурнымиточками между максимальной и минимальной температурой для оценки зависящих оттемпературы свойств материала. Используя эти опции, также необходимо задать количествоточек (по умолчанию 64), минимальную и максимальную температуру (по умолчаниюминимальная и максимальная температура задается командой MPTEMP) для материальнойтаблицы. Все остальные нелинейные опции нагрузки задаются командой THOPT.160Команда:THOPTGUI:Main Menu> Preprocessor> Loads> Analysis Type> Analysis OptionsЗадавайте нелинейные опции шага нагружения только в том случае, если в решаемой моделиприсутствуют нелинейности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
