(瞬态)ansys热分析例题2.doc

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℃383370.61
密度Kg/m88897833996
比热J/kg℃3904484185

菜单操作过程：
一、设置分析标题
1、选择“UtilityMenu>File>ChangeJobname”，输入文件名Transient1。
2、选择“UtilityMenu>File>ChangeTitle”输入ThermalTransientExercise1。
二、定义单元类型
1、选择“MainMenu>Preprocessor”，进入前处理。
2、选择“MainMenu>Preprocesor>ElementType>Add/Edit/Delete”。选择热平面单元plane77。
三、定义材料属性
1、选择“MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels”，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框中输入8898；点击SpecificHeat，在C框中输入390。
3、在材料定义窗口中选择Material>NewModel，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SpecificHeat，在C框中输入448。
5、在材料定义窗口中选择Material>NewModel，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SpecificHeat，在C框中输入4185。
四、创建几何模型
1、选择“MainMenu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Retangle>ByDimensions”，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“MainMenu>Preprocessor>-Modeling->Operate>Booleans>Overlap”，选择PickAll。
3、选择“UtilityMenu>Plotctrls>Numbering>Areas,on”。
4、选择“UtilityMenu>Plot>Areas”。
五、划分网格
1、选择“MainMenu>Preprocessor>-Attributes->Define->AllAreas”，选择材料1。
2、选择“MainMenu>Preprocessor>Meshing->SizeCntrls->-Manualsize->-Global->Size”，输入单元大小0.02。
3、选择“MainMenu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3or4sided”，选择铜块。
4、选择“MainMenu>Preprocessor>-Attributes->Define->AllAreas”，选择材料2。
5、选择“MainMenu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3or4sided”，选择铁块。
6、选择“MainMenu>Preprocessor>-Attributes->Define->AllAreas”，选择材料3。
7、选择“MainMenu>Preprocessor>Meshing->SizeCntrls->-Manualsize->-Global->Size”，输入单元大小0.05。
8、选择“MainMenu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Free”，选择水箱。
9、选择“UtilityMenu>Plot>Area”。
六、进行稳态分析设置初始条件
1、选择“MainMenu>Solution>-AnalysisType->NewAnalysis”，选择Transient，定义为瞬态分析。
2、选择“MainMenu>Solution>-LoadStepOpts>Time/Fre