esel,s,mat,,2 nsle,s

plnsol,temp finish

菜单操作:

1、Utility Menu: File>Change Jobname, 输入文件名Transient1； 2、Utility Menu: File>Change Title,输入Thermal Transient Exercise 1； 3、Main Menu>Preprocessor，进入前处理；

4、Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, 选择单元plane77；

5、Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic, 定义材料1（铜）的KXX等于 383、DENS

等于8889、C等于1390；

6、Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic, 定义材料2（铁）的KXX等于 70、DENS

等于7837、C等于448；

7、Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic, 定义材料3（水）的KXX等于0.61、DENS

等于996、C等于4185；

8、Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Retangle>By Dimensions, 输入X1=0,

Y1=0, X2=0.6, Y2=0.5, 选择Apply, 输入X1=0.15, Y1=0.225, X2= 0.225, Y2=0.27, 选择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；

9、Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Operate>Booleans>Overlap, 选择Pick All； 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、

析；

Utility Menu: Plotctrls>Numbering>Areas, on； Utility Menu:Plot>Areas；

Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define->All Areas, 选择材料1；

Main Menu>Preprocessor>Meshing->Size Cntrls->-Manualsize->-Global->Size, 输入单元Main Menu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3 or 4 sided, 选择铜块； Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define->All Areas, 选择材料2；

Main Menu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Mapped>3 or 4 sided, 选择铁块； Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define->All Areas, 选择材料3；

Main Menu>Preprocessor>Meshing->Size Cntrls->-Manualsize->-Global->Size, 输入单元Main Menu>Preprocessor>Meshing->Mesh->-Areas->Free, 选择水箱； Utility Menu>Plot>Area；

Main Menu>Solution，进入加载求解；

Main Menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis, 选择Transient，定义为瞬态分Main Menu>Solution>-Load Step Opts>Time/Frenquenc>Time Integration, TIMINT, off，Main Menu>Solution>-Load Step Opts>Time/Frenquenc>Time-Time Step，设定TIME为Utility Menu: Select>Element>mat, 输入3, 选择Apply, 选择Nodes>Attached to, 选择

大小0.02；

大小0.05；

23、 24、 25、

首先进行稳态分析； 0.01、DELTIM也为0.01； Element；

26、 27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39、

Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes, 选择Pick All, Utility Menu: Select>Element>mat, 输入2, 选择Apply, 选择Nodes>Attached to, 选择Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes, 选择Pick All, Utility Menu: Select>Element>mat, 输入1, 选择Apply, 选择Nodes>Attached to, 选择Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes, 选择Pick All, Utility Menu: Select Everything

Main Menu>Solution>-Solve->Current LS

Main Menu>Solution>-Load Step Opts>Time/Frenquenc>Time-Time Step，设定Main Menu>Solution>-Load Step Opts>Time/Frenquenc>Time Integration, 将TIMINT设Main Menu>Solution>-Loads->Delete>-Thermal->Temperature>On Nodes, 选择Pick Main Menu>Solution>-Load Step Opts>Output Ctrls->DB/Results, 选择Every Substeps； Main Menu>Solution>-Solve->Current LS； Main Menu>TimeHist PostPro，进入POST26；

Main Menu>TimeHist PostPro>Define Variables>Add>Solution summary，在User

输入20； Element； 输入80； Element； 输入70；

TIME=3600, DELTIM=26, 最小、最大时间步长分别为2, 200, 将Autots设置为ON； 置为ON；

All，删除稳态分析定义的节点温度；

specified label框中输入dtime，选择Solution Items>Step Time，选择OK，Add>Nodal result>，在Node number框中输入node(0.1875,0.2475,0),在User specified label框中输入T_Copper，同样输入其它节点；

40、 41、 42、 43、 44、 45、 46、

Main Menu>TimeHist PostPro>Graph Virables, 输入变量代号，显示各变量随时间变化Main Menu>General Postproc，进入POST1； Main Menu>General Postproc>-Read Results->Last set

Utility Menu>Select>Element>mat，输入1，选择Apply，Nodes>Attach to，选择Main Menu>General Postproc>Plot result>Nodal Solution，选择temperature;

Utility Menu>Select>Element>mat，输入2，选择Apply，Nodes>Attach to，选择Main Menu>General Postproc>Plot result>Nodal Solution，选择temperature;

的曲线；

Element, OK;

Element, OK;

实例2:

一钢铸件及其砂模的横截面尺寸如图所示: 砂模的热物理性能如下表所示: 单位制 Btu/hr.in.oF 导热系数(KXX) lbm/in3 密度(DENS) Btu/lbm.oF 比热(C) 铸钢的热物理性能如下表所示: 导热系数 焓 初始条件:铸钢的温度为2875oF，砂模的温度为80oF； 求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。 /Title, Casting Solidification !进入前处理 /prep7

et,1,plane55 mp,dens,1,0.054 mp,kxx,1,0.025 mp,c,1,0.28

mptemp,1,0,2643,2750,2875 mpdata,kxx,2,1.44,1.54,1.22,1.22 mpdata,enth,2,0,128.1,163.8,174.2 mpplot,kxx,2 mpplot,enth,2 save

！创建几何模型 k,1,0,0,0 k,2,22,0,0 k,3,10,12,0 k,4,0,12,0 /pnum,kp,1 /pnum,line,1 /pnum,area,1 /Triad,ltop kplot

a,1,2,3,4 save

rectng,4,22,4,8 aplot aovlap,all adele,3 aplot save

！划分网格 esize,1 amesh,5 mat,2 aplot amesh,4 eplot

/pnum,elem /number,1

单位制 Btu/hr.in.oF Btu/in3 0oF 1.44 0 2643oF 1.54 128.1 0.025 0.254 0.28 2750oF 1.22 163.8 2875oF 1.22 174.2 砂模外边界的对流边界条件：对流系数0.014Btu/hr.in2.oF，空气温度80oF；

！定义单元

！定义砂模热性能

！定义铸钢的热性能

save

！进入加载求解 /SOLU

antype,trans esel,s,mat,,2 nsle,s /replot

ic,all,temp,2875 esel,inve nsle,s /replot

ic,all,temp,80 allsel save lplot

sfl,1,CONV,0.014,,80 sfl,3,CONV,0.014,,80 sfl,4,CONV,0.014,,80 /psf,conv,2 time,3 kbc,1 autots,on deltim,0.01,0.001,0.25 timint,on tintp,,,,1 outres,all,all solve

！进入后处理 /post26

/pnum,node,1 /number,0 eplot

nsol,2,204,temp,center plvar,2 save finish

菜单操作:

！设定为瞬态分析 ！设定铸钢的初始温度

！设定砂模的初始温度

！设定砂模外边界对流

！设定瞬态分析时间 ！设定为阶越的载荷 ！打开自动时间步长 ！设定时间步长 ！打开时间积分

！将THETA设定为1 ！输入每个子步的结果

！设定铸钢中心点温度随时间的变量 ！绘制温度～时间曲线

1.Utility Menu>File>Change Title, 输入Casting Solidification;

2.定义单元类型:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, Add, Quad 4node 55； 3.定义砂模热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic, 默认材料编号1, 在

Density(DENS)框中输入0.054, 在Thermal conductivity (KXX)框中输入0.025, 在Specific heat(C)框中输入0.28;

4.定义铸钢热性能温度表:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent->Temp

Table, 输入T1=0,T2=2643, T3=2750, T4=2875;

5.定义铸钢热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent ->Prop Table, 选择

Th Conductivity,选择KXX, 输入材料编号2,输入C1=1.44, C2=1.54, C3=1.22, C4=1.22,选择Apply, 选择Enthalpy,输入C1=0, C2=128.1, C3=163.8, C4=174.2;

6.创建关键点:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Keypoints>In Active CS,输入关键点

编号1,输入坐标0,0,0, 输入关键点编号2, 输入坐标22,0,0, 输入关键点编号3, 输入坐标10,12,0, 输入关键点编号4, 输入坐标0,12,0;

7.创建几何模型:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Arbitrary>Through KPs,顺

序选取关键点1,2,3,4;

8.Main

Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>-Areas->Rectangle>By Dimension,输入

X1=4,X2=22,Y1=4,Y2=8;

9.进行布尔操作:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Operate>-Booleans->Overlap>Area,Pick

all；

10. 删除多余面:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Delete>Area and Below,3 11. 保存数据库:在Ansys Toolbar中选取SAVE_DB;

12. 定义单元大小:Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Size Cntrls>-Global->Size, 在Element

edge length框中输入1;

13. 对砂模划分网格:Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>-Areas->Free,选择砂模; 14. 对铸钢划分网格:Main Menu>Preprocessor>-Attributes->Define>Default Attribs, 在Material

number菜单中选择2;

15. Main Menu>Preprocessor>-Meshing->Mesh>-Areas->Free,选择铸钢;

16. 定义分析类型:Main Menu>Solution>-Analysis Type->New Analysis, 选择Transient; 17. 选择铸钢上的节点:Utility Menu>Select>Entities, 选择element,mat,输入2,选择Apply,选择

node, attached to element,选择OK;

18. 定义铸钢的初始温度:Main Menu>Solution>-Loads->Apply>Initial Condit’n>Define, 选择Pick

all,选择temp, 输入2875, OK;

19. 选择砂模上的节点:Utility Menu>Select>Entities,Nodes, inverse

20. 定义砂模的初始温度:Main Menu>Solution>-Loads->Apply>Initial Condit’n>Define, 选择Pick

all, 选择temp, 输入80, OK;

21. Utility Menu>Select>Everything； 22. Utility Menu>Plot>Lines；

23. 定义对流边界条件: Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Converction>On Lines,

选择砂模的三个边界1,3,4, 在file coefficent框中输入80, 在Bulk temperature框中输入, 80;

24. 设定瞬态分析时间选项:

Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time/Frequenc>Time-Time Step, Time at end of load step 3 Time Step size 0.01

Stepped or ramped b.c. Stepped Automatic time stepping on Minimun time Step size 0.001 Maximum time step size 0.25

25. 设置输出:Main Menu>Solution>Load Step Opts>Output Ctrls>DB/Results File, 在File write

frequency框中选择Every substep;

26. 求解:Main Menu>Solution>-Solve->Current LS； 27. 进入后处理: Main Menu>Timehist Postproc；

28. 定义铸钢中心节点的温度变量: Main Menu>Timehist Postproc>Define Variables, Add, Nodal

DOF result,2,204；

29. 绘制节点温度随时间变化曲线：Main Menu>Timehist Postproc>Graph Variable,2。