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I-Deas TMG 培训资料 (4)  

2012-07-10 07:01:12|  分类: I-Deas TMG 资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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I-Deas  TMG  热耦合
关于热耦合
      TMG 提供了一种特殊功能,可以创建从一个单元集到另一个单元集的热通道,即热耦合(Thermal Couplings)。
      热耦合是具有不同网格类型的不相连单元之间的热通道,通过它可以传热。
      通常情况下,热耦合联接相邻的平行面或边。
      TMG 根据单元面积和用户定义的参数计算传热值。

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使用热耦合
      很多情况下,模型内的对象具有复杂的几何结构,但对传热分析却很简单。在这种情况下,不需要对所有结构划分网格,而是使用热耦合。
      例如:用热耦合可以对存储器芯片插在 PCB 上的插脚进行建模。
      对模型上不需要详细温度信息的部分,可以采用热耦合。
  
理解热耦合
      为建立热耦合,TMG 首先依据选择的精度参数把每个主单元划分为若干子单元。
      主单元的每个子单元与最近的次单元间的传热是:
           Gi = h*dA  (必须给出热耦合系数 h 的值)
      每个子单元的传热确定后,TMG 将子单元合并回主单元,而且合并并联的传热项。
      对于 Aggregate Thermal Couplings,主单元不分为子单元,每个主单元只建立一个热耦合。
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主单元的选择
      适当选择主单元对于正确描述待建模的现象是极为重要的:
       1. 对大多数热耦合类型,总的热耦合数量与主单元的面积成比例 (对 Absolute 热耦合类型,这个量与主单元的总数成比例)
       2. 视接近和重叠的情况,每个主单元与一个或多个次单元建立耦合。
       3. 不一定对每个次单元都有耦合。


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理解热耦合 - 特殊形状
      要尽量显示与主单元相连接的次单元,特别是对于非平行的几何体。
      如果是部分重叠,根据模拟的物理现象,可能只要选择重叠部分,这时可以将主表面分割使其与次表面对齐。对于拐角,如果板内导热比耦合导热块,使用热耦合将更精确。热量将沿平板迅速扩散,避免错误的热量集中。


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理解热耦合 - 消除板内假导热
      如果平壁导热比热耦合的低,Distribute Thermal Coupling (分布式热耦合) 选项可能形成板内假导热。假导热是由热量来回穿过由热耦合连接的空隙而形成的。使用 Aggregate (凝聚式) 耦合类型可以避免假导热。
      当耦合的导热与板内导热相比较小时,热耦合是相当精确和可靠的。


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理解热耦合 - 网格尺寸
      如果主单元的网格尺寸比次单元网格粗糙,可能导致热量聚集,降低计算精度。
      为使导热分布均匀,主次网格的尺寸应大致相当,可控制在 1:5 之内。
      如果主单元的尺寸比次单元大得多,通过增加子划分参数仍然可以正确的模拟连接关系,在两个单元集之间,将计算更多的传热项。

  
创建热耦合
      创建热耦合时,应确保正确的选择主单元。
      创建步骤:
        1. 点击 Thermal Coupling 图标
        2. 输入实体名称,然后点击 Create (创建)
        3. 选择 Primary Elements (主单元)
        4. 选择 Secondary Elements (次单元)
        5. 选择 Coupling Type (耦合类型)
        6. 输入耦合值
        7. 选择凝聚 (Aggergate) 或分布 (Distributed) 耦合

  
热耦合的单元类型 
    可用于热耦合的单元类型有严格限制: 
       1. 不能使用实体单元。 
       2. 壳体单元可以作为主单元或次单元。 
       3. 梁单元可以作为主单元或次单元,其截面的周长不能为零。 
       4. 集中质量单元 (Lumped Mass) 可以作为主单元或次单元,其表面积定义为负质量*。 
       5. 管流单元只能作为次单元。 
       6. 非几何单元只能作为次单元。由于所有子单元都与同一实体相连,非几何单元用 Aggergate 型热耦合可以节省计算时间。

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