选择“Main Menu>Meshtool”,设定global size为ttop*0.9,选择mapped,点击mesh all。
5.9.2.8创建孤立节点
1、选择“Utility Menu>Parameter>Get Scalar Data>Model Data>For Selected Set”,点击OK,选择Current Node Set,Highest node num,输入NN得到最大节点编号。 2、选择“Main Menu>Preprocessor>Create>Node>On Active CS”,输入节点编号为NN+1,X坐标为5.5*fspc/2,Y坐标为hgt+0.2,创建面效应单元的附加节点。 5.9.2.9生成表面效应单元
1、生成材料编号为2的表面单元:
选择材料编号为2的线,选择“Utility Menu>Select>Entities>Line>By
attribute>
Material”,输入2,From full,Apply。
选择线上的节点,选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>Attached to>Line all,From Full”,点击Apply;选择,By Num/Pick,Also Select,点击OK。
定义单元属性,选择“Main Menu:>Preprocessor>Create>Element>Elem Attribute”,选择单元类型为2,材料编号为2。
生成表面单元,选择“Utility Menu>Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Surf Effect>Extra Node”,选择除附加节点外的所有节点,点击OK,输入NN+1,点击OK。
2、生成材料编号为3的表面单元: 选择材料编号为3的线,选择“Utility Menu>Select>Entities>Line>By
attribute>
Material”,输入2,From full,Apply。 选择线上的节点,选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>Attached to>Line all,From Full”,点击Apply;选择,By Num/Pick,Also Select,点击OK。
定义单元属性,选择“Main Menu:>Preprocessor>Create>Element>Elem Attribute”,选择单元类型为2,材料编号为3。
生成表面单元,选择“Utility Menu>Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Surf Effect>Extra Node”,选择除附加节点外的所有节点,点击OK,输入NN+1,点击OK。
3、生成材料编号为4的表面单元:
选择材料编号为4的线,选择“Utility Menu>Select>Entities>Line>By attribute>
Material”,输入4,From full,Apply。
选择线上的节点,选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>Attached to>Line all,From Full”,点击Apply;选择,By Num/Pick,Also Select,点击OK。
定义单元属性,选择“Main Menu:>Preprocessor>Create>Element>Elem Attribute”,选择单元类型为2,材料编号为4。
生成表面单元,选择“Utility Menu>Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Surf Effect>Extra Node”,选择除附加节点外的所有节点,点击OK,输入NN+1,点击OK。
4、生成材料编号为5的表面单元: 选择材料编号为5的线,选择“Utility Menu>Select>Entities>Line>By
attribute>
Material”,输入5,From full,Apply。 选择线上的节点,选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>Attached to>Line all,From Full”,点击Apply;选择,By Num/Pick,Also Select,点击OK。
定义单元属性,选择“Main Menu:>Preprocessor>Create>Element>Elem Attribute”,选择单元类型为2,材料编号为5。
生成表面单元,选择“Utility Menu>Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Surf Effect>Extra Node”,选择除附加节点外的所有节点,点击OK,输入NN+1,点击OK。 5.9.2.10施加热流密度载荷
1、选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>By Location,y coordinate”,输入0, From Full,点击OK,。
2、选择“Main Menu>Solution>Apply>Heat flux>On nodes”,点击pick all,输入17。
5.9.2.11在表面单元施加对流载荷
1、选择材料编号为2的单元:选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attribute>
Material”,输入2, From Full, OK。
2、定义对流系数:选择“Main Menu>Solution>Apply>Convection>On Elements Uniform”,输入hvert1。
3、选择材料编号为3的单元:选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attribute>
Material”,输入3, From Full, OK。
4、定义对流系数:选择“Main Menu>Solution>Apply>Convection>On Elements Uniform”,输入hvert2。
5、选择材料编号为4的单元:选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attribute>
Material”,输入4, From Full, OK。
6、定义对流系数:选择“Main Menu>Solution>Apply>Convection>On Elements Uniform”,输入hhorz1。
7、选择材料编号为5的单元:选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attribute>
Material”,输入5, From Full, OK。
8、定义对流系数:选择“Main Menu>Solution>Apply>Convection>On Elements Uniform”,输入hhorz2。
9、选择“Utility Menu>Select>Select Everything”。 10、定义附加节点的温度(bulk temperature):选择“Utility Menu>Select>Select Everything”。 5.9.2.12求解
选择“Main Menu>Solution>Current LS”。 5.9.2.13列出冷却栅与空气间的热流
选择“Main Menu>General Post>List Result>Reaction Solu”。
5.9.2.14显示冷却栅的温度分布
1、选择“Utility Menu>Select>Entities>Node>By Num/Pick,Unselect”,输入NN+1,点取工具条POWRGRPH,选择OFF。
2、选择“Main Menu>General Post>Plot Result>Nodal Result>Temperature”。 5.9.2.15求解冷却栅表面的平均温度,与假设作对比
1、选择所有的表面单元:选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attributes>
Element Type”,输入2,From Full。
2、定义单元表,得到各单元平均温度:选择“Main Menu:>General Post> Element Table>Define Table>Add”,输入tavg,选择By senquence num,nmisc,输入6。
3、求和:选择“Main Menu:>General Post>Element Table>sum of each item”。 4、附于变量TAVG:选择“Utility Menu>Parameter>Get Scalar Data>Result data >Elem Table Sum”,输入变量名TAVG。
5、得到单元总数:选择“Utility Menu:>Parameter>Get Scalar Data>Model data>For Selected set>Current Element set>Number of Elem’s”,输入NE。 6、输入tavg=tavg/ne。
7、显示冷却栅表面平均温度:输入*Stat, tavg。 5.9.3 等效的命令流方法
/filename,heatsink1
/title,Heatsink convection using SURF151 ignoring radiation base=.15 hgt=1.0 ttop=0.05
tbot=0.15 fspc=0.4
dt=301.5-90!假设表面与空气的温差 dt=dt*5/9!转换为摄氏度 len=(hgt-base)/39.37
hvert1=(1.42*(dt/len)**0.25)*0.1761/144 !竖直边的对流系数(根据经验公式) len=base/39.37
hvert2=(1.42*(dt/len)**0.25)*0.1761/144 len=(fspc-tbot)/39.37
hhorz1=(1.32*(dt/len)**0.25)*0.1761/144 !水平边的对流系数(根据经验公式) len=ttop/39.37
hhorz2=(1.32*(dt/len)**0.25)*0.1761/144 /prep7
et,1,plane55 mp,kxx,1,8.5 mp,kxx,2,8.5 mp,kxx,3,8.5 mp,kxx,4,8.5
mp,kxx,5,8.5
et,2,SURF151!定义带孤立节点的表面单元 keyopt,2,4,1 keyopt,2,5,1 keyopt,2,8,2 k,1
k,2,,base k,3,,hgt k,4,tbot/2
k,5,tbot/2,base
k,6,ttop/2,hgt k,7,fspc/2
k,8,fspc/2,base a,1,4,5,2 a,2,5,6,3 a,4,7,8,5 /pnum,area,1
aplot
local,11,0,fspc/2!创建局部直角坐标 arsym,x,all!映射所有的面 nummrg,kp!重合所有关键点
agen,5,1,6,1,fspc!将这6个面拷贝4次 nummrg,kp
local,11,0,5*fspc
arsym,x,28,30!完成整个几何模型 nummrg,kp
aplot
/pnum,area,0
csys,0!使用全局直角坐标 lsel,s,ext!选择所有外边界线 lsel,r,loc,y,base+.1,hgt-.1
lsel,u,loc,x,0!选择集中除去底边
latt,2,2,2!赋予材料2,实常数2,单元类型2 lsel,s,loc,x,5.5*fspc!选择最右边的线 latt,3,3,2!赋予材料3,实常数2,单元类型2 allsel
lsel,s,ext!选择所有外边界线
lsel,r,loc,y,base!选择冷却栅根部所有的线 latt,4,4,2!赋予材料4,实常数2,单元类型2 lsel,s,loc,y,hgt!选择冷却栅顶部所有的线 latt,5,5,2!赋予材料5,实常数2,单元类型2 lsel,s,mat,,2,5!选择材料编号为2到5的线 /pnum,mat,1 lplot
allsel
eshape,2!单元形状为四边型 esize,ttop*0.9!设定单元大小
amesh,all!用PLANE55划分网格
*get,nn,node,,num,max!得到节点的最大编号nn n,nn+1,5.5*fspc/2,hgt+0.2!创建孤立节点 lsel,s,mat,,2!选择材料为2的线 nsll,s,1!选择线上的节点 type,2!单元单元单元类型为2 mat,2!材料编号为2
eSURF,nn+1!生产带孤立节点的表面单元 lsel,s,mat,,3 nsll,s,1 type,2 mat,3
eSURF,nn+1 lsel,s,mat,,4 nsll,s,1 type,2 mat,4 eSURF,nn+1 lsel,s,mat,,5 nsll,s,1 type,2 mat,5
eSURF,nn+1 allsel eplot
/pnum,mat,0 finish /solu
antype,static!稳态分析
nsel,s,loc,y,0!底边施加热流密度载荷 sf,all,hflux,17.0 esel,s,mat,,2
sfe,all,1,conv,1,hvert1!定义各边的对流系数 esel,s,mat,,3
sfe,all,1,conv,1,hvert2 esel,s,mat,,4
sfe,all,1,conv,1,hhorz1 esel,s,mat,,5
sfe,all,1,conv,1,hhorz2
allsel
d,nn+1,temp,90!定义孤立节点的温度(bulk temperature) /pbc,temp,1 /psf,hflux,2 eplot /psf,conv,,2 nplot /pbc,default /psf,defautl solve!求解 finish save