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I-Deas TMG 培训资料 (5)  

2012-07-12 07:23:45|  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 (续)
  
热耦合的类型
      有多种热耦合类型,最常用的有以下几种:
        1. Constant Coefficient - 默认,G = V*A;
        2. Absolute - 忽略主单元的面积,G = V;
        3. Variable Coefficient - 创建变化的传热系数,该系数随所选参数而变化 G = V(x)*A;
        4. Length Proportional - 用于主单元为梁单元的情况,导热与梁单元长度成比例 G = V*L
        5. Radiation - 创建辐射换热
            G = V * A * e * s * T5
         V 为次单元对主单元的视角系数; e 为主单元的发射率;s 为 Stefan-Boltzmann 常数;T 为主单元的 "线性化温度"。

  
热耦合的性质
    不同类型热耦合,其系数 V 的含义不同,见下表:

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非几何单元
      非几何单元没有相关的几何体:
      1. 非几何单元没有节点,不能在屏幕上显示;
      2. 它代表模型中的一个计算点;
      3. 非几何单元可以定义温度或热容;
      4. 可以设定有相变的非几何单元。
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创建非几何单元
      创建非几何单元的步骤如下:
      1. 选取 Non-Goemetryic Element
      2. 输入实体名并点击 Create
      3. 按需要填写表单中的有关内容 
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非几何单元的用途
      非几何单元可以用于:
       1. 模拟热沉;
       2. 为已有单元加热容量;
       3. 为非几何单元内的相变建模
         (必须给出相变温度和潜热)。 
  
特殊的非几何单元
      TMG 使用两种特殊的非几何单元:Space - 空间和 Ambient - 环境。
      Ambient 单元处于恒温,用于自然或强迫对流。
      Space 单元可以想象成完全包含计算模型的 6 个巨大的单元,构成一个用于辐射的,具有指定温度的黑腔。这 6 个单元被合并成一个计算点。
      避免用 Ambient 或 Space 给非几何单元命名。
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热耦合举例 - 1  粘结连接
      利用热耦合可以方便的模拟穿过粘结连接之间的导热,而不需要对粘结材料划分网格。 
      使用 Conductive 耦合并指定粘结材料的导热系数 (k)。确保正确模拟粘结之间的空隙。 
      产生的导热为:

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热耦合举例 - 2 电路板插槽
      利用热耦合可以方便的模拟通过插槽的传热,而不必对几何体建模。利用 Length Prop 耦合类型,指定插槽单位长度的传热系数: 
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热耦合举例 - 3 螺栓接口
      利用热耦合可以准确模拟螺栓接口的附加热阻,而不必对连接的详细情况建模。
      界面单元 (梁元) 是主单元集,无次单元集。选择 Interface 耦合类型,输入界面的有效传热系数。可以从参考资料中获得这些数据。
      导热串联介入到界面两侧的单元导热中。
      壳单元可以用于定义实体单元之间的界面。
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热耦合举例 - 4 蜂窝板上的多层辐射隔热 (Multilayer Insulation - MLI)
      利用热耦合可以准确模拟穿过卫星上的蜂窝板和 MLI 的辐射传热,而不用对蜂窝板和 MLI 的细节建模。

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      为模拟穿过蜂窝板的导热,用 Conductive 耦合蜂窝板的内外表面之间的传热。必须准确定义蜂窝板的厚度。产生的传热用下式计算:
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      为模拟穿过蜂窝板的辐射,用 Radiative 对蜂窝板的内外表面进行耦合。为模拟穿过 MLI 的辐射,用 Radiative 对蜂窝板的外表面与 MLI 之间进行耦合。
      如果必须对穿过 MLI 的导热建模,可以用 Constant Coefficient 耦合类型,这时不必考虑两表面之间的距离。

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