成都电子机械高等专科学校毕业设计（论文）
3．3．2 施加载荷计算
①、定义分析类型
?
如果进行新的热分析：
Command: ANTYPE, STATIC, NEW
GUI: Main menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis>Steady-state
②、施加载荷
可以直接在实体模型或单元模型上施加五种载荷(边界条件) ： a、恒定的温度
通常作为自由度约束施加于温度已知的边界上。
Command Family: D
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Temperature
b、热流率
热流率作为节点集中载荷，主要用于线单元模型中(通常线单元模型不能施加对流或热流密度载荷)，如果输入的值为正，代表热流流入节点，即单元获取热量。如果温度与热流率同时施加在一节点上则ANSYS读取温度值进行计算。
Command Family: F
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flow
c、对流
对流边界条件作为面载施加于实体的外表面，计算与流体的热交换，它仅可施加于实体和壳模型上，对于线模型，可以通过对流线单元LINK34考虑对流。
Command Family: SF
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Convection
d、热流密度
热流密度也是一种面载。当通过单位面积的热流率已知或通过
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FLOTRAN CFD计算得到时，可以在模型相应的外表面施加热流密度。如果输入的值为正，代表热流流入单元。热流密度也仅适用于实体和壳单元。热流密度与对流可以施加在同一外表面，但ANSYS仅读取最后施加的面载进行计算。
Command Family: F
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Flux
e、生热率
生热率作为体载施加于单元上，可以模拟化学反应生热或电流生热。它的单位是单位体积的热流率。
Command Family: BF
GUI：Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Thermal-Heat Generat
③、确定载荷步选项
对于一个热分析，可以确定普通选项、非线性选项以及输出控制。 ④、确定分析选项
a. Newton-Raphson
Command: NROPT
GUI: Main Menu>Solution>Analysis Options
选项（仅对非线性分析有用）
c. 选择求解器：
d. 要将目前的温度值换算为绝对温度。如果使用的温度单位是摄氏度，此
值应设定为273；如果使用的是华氏度，则为460。
Command: TOFFST
GUI: Main Menu>Solution>Analysis Options
⑤、保存模型: 点击ANSYS工具条SAVE_DB。 ⑥、求解
Command: SOLVE
GUI: Main Menu>Solution>Current LS
3．3．3 后处理
ANSYS将热分析的结果写入*.rth文件中，它包含如下数据： 基本数据：
? 节点温度 导出数据：
? 节点及单元的热流密度 ? 节点及单元的热梯度
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? 单元热流率
? 节点的反作用热流率 ? 其它
进入POST1后，读入载荷步和子步：
Command: SET
GUI: Main Menu>General Postproc>-Read Results-By Load Step
可以通过如下三种方式查看结果：
? 彩色云图显示
Command: PLNSOL, PLESOL, PLETAB等
GUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Nodal Solu, Element Solu, Elem Table
? 矢量图显示
Command: PLVECT
GUI: Main Menu>General Postproc>Plot Results>Pre-defined or Userdefined
? 列表显示
Command: PRNSOL, PRESOL, PRRSOL等
GUI: Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal Solu, Element Solu, Reaction Solu
3．4结论
对于对撞段真空室模型，按照上面状态进行热分析，结果如图所示。真空室最高温度为21.935℃，位于吸收器法兰口附近真空室壁上，根据分析，该不均匀温升将引起的真空室热变形。
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第四章 总 结
论文以北京正负电子对撞机储存环真空室设计为应用背景，完成了复杂的大型铝合金真空室对撞段的结构设计、有限元热分析。文中对相关的物理与真空因素进行了分析，得到了设计真空室结构所需的关键参数，是真空室结构设计的理论基础。通过ANSYS分析软件对真空室进行了计算分析，得到整体温升重要参数，为设计提供可靠的分析依据。
总结全文，本文得到如下主要结论： 一、完成了真空室的结构设计
通过储存环物理、真空要求的分析及考虑与储存环相关系统设备配合关系，确定了真空室的材料为铝合金，束流室内腔尺寸为108mm×52mm的八边形的主体结构尺寸。结合真空室制造工艺要求，确定真空室焊接成型，使之能够满足物理设计要求。
二 真空室整体热分析
通过对真空室整体热分析，得到工作状态下的真空室最高温度为21.935℃，位于吸收器法兰口附近真空室壁上，冷却系统可以起到了设计要求的冷却作用，真空室可以正常工作。
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谢 辞
本设计分析工作是在郑向华老师指导下完成的。选题、研究方案的确定与实施及论文写作等方面给予了全面指导，给予了极大的帮助，在我的整个毕业设计的过程中，每当遇到棘手的问题时，我的指导老师郑向华总是耐心地给我讲解，给我启发，使我很快地就找到了问题的解决办法和突破方向；她总是时刻关心着我做毕业设计的进展情况，经常找我去了解毕业设计的进度和遇到的问题，如果没有她的帮助，我想我是不能圆满完成此次毕业设计任务的。
在对撞段真空管设计的工作安排、内容确定等方面郑老师均给予了大力支持与指导，对设计分析工作的顺利完成提供了极大的帮助，在此表示衷心地感谢。感谢王浩宇，官阳兵等同学及成都电子高专的所有老师和同学几年来对我的热心帮助和支持。
也要向系里其他给予我指导的老师表示感谢，哪怕是他们的一个小小的建议也许就让我少走了很多弯路，忠心地谢谢您们！
愿我的指导老师郑向华和她的同事们在今后工作顺利，事业有成！ 最后，再一次向三年来所有支持和帮助过我的领导、老师、同学和亲友表示衷心的感谢！
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