铸造热分析Word格式.doc
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128.1
163.8
174.2
初始条件:
铸钢的温度为2875oF，砂模的温度为80oF；
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；
求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。
菜单操作:
1.
UtilityMenu>
File>
ChangeTitle,输入CastingSolidification;
2.
定义单元类型:
MainMenu>
Preprocessor>
ElementType>
Add/Edit/Delete,Add,Quad4node55；
3.
定义砂模热性能:
MaterialProps>
Isotropic,默认材料编号1,在Density（DENS）框中输入0.054,在Thermalconductivity（KXX）框中输入0.025,在Specificheat（C）框中输入0.28;
4.
定义铸钢热性能温度表:
再次选择mainmenu>
preprocessor>
materialmodels>
命令，选择filenewmodel命令，定义2号材料。
然后在右侧列表框中依次双击thermalenthalpy弹出enthalpyformaterialnumerber2对话框，单击addtemperature.
5.
定义铸钢热性能:
再在definematerialbehavior对话框依次双击右侧列表框中的thermalconductivityisotropic选项，弹出conductivityformaterialnumerber2对话框
6.
创建关键点:
-Modeling->
Create>
Keypoints>
InActiveCS,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:
-Areas->
Arbitrary>
ThroughKPs,顺序选取关键点1,2,3,4;
8.
Rectangle>
ByDimension,输入X1=4,X2=22,Y1=4,Y2=8;
9.
进行布尔操作:
Operate>
-Booleans->
Overlap>
Area,Pickall；
10.
删除多余面:
Delete>
AreaandBelow,3
11.
保存数据库:
在AnsysToolbar中选取SAVE_DB;
12.
定义单元大小:
-Meshing->
SizeCntrls>
-Global->
Size,在Elementedgelength框中输入1;
13.
对砂模划分网格:
Mesh>
Free,选择砂模。
结果如图3.1所示。
图3.1砂模网格划分图
14.对铸钢划分网格:
-Attributes->
Define>
DefaultAttribs,在Materialnumber菜单中选择2;
铸钢的网格划分图如图3.2所示。
图3.2铸钢网格划分图
15.
Free,选择铸钢;
16.
定义分析类型:
Solution>
-AnalysisType->
NewAnalysis,选择Transient;
17.
选择铸钢上的节点:
Select>
Entities,选择element,bytributesmaterialsnum,输入2,选择Apply,选择node,attachedtoelements,选择OK;
18.
定义铸钢的初始温度:
-Loads->
Apply>
InitialCondit’n>
Define,选择Pickall,选择temp,输入2875,OK;
19.
选择砂模上的节点:
Entities,>
Nodes,单击inverse
20.
定义砂模的初始温度:
Define,选择Pickall,选择temp,输入80,OK;
21.
Everything；
22.
Plot>
Lines；
23.
定义对流边界条件:
MainMenu>
-Thermal->
Convection>
OnLines,选择砂模的三个边界1,3,4,在filecoefficent框中输入80,在Bulktemperature框中输入,80;
24.
设定瞬态分析时间选项:
LoadStepOpts>
Time/Frequenc>
Time-TimeStep,
Timeatendofloadstep
3
TimeStepsize
0.01
Steppedorrampedb.c.
Stepped
Automatictimestepping
on
MinimuntimeStepsize
0.001
Maximumtimestepsize
0.25
25.
设置输出:
OutputCtrls>
DB/ResultsFile,在Filewritefrequency框中选择Everysubstep;
26.
求解:
-Solve->
CurrentLS；
27.
进入后处理:
MainMenu>
TimehistPostproc；
28.
定义铸钢中心节点的温度变量:
TimehistPostproc>
DefineVariables,Add,NodalDOFresult,2,204；
29.
绘制节点温度随时间变化曲线：
GraphVariable,2。
其结果如图3.3所示。
图3.3铸钢温度变化曲线
命令代码
10
/BATCH
/COM,ANSYSRELEASE10.0UP2005071821:
48:
2612/26/2011
/input,menust,tmp,'
'
,,,,,,,,,,,,,,,1
/GRA,POWER
/GST,ON
/PLO,INFO,3
/GRO,CURL,ON
/CPLANE,1
/REPLOT,RESIZE
WPSTYLE,,,,,,,,0
/Title,CastingSolidification
/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
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
esize,1
amesh,5
mat,2
amesh,4
eplot
/pnum,elem
/number,1
SAVE
/SOL
antype,trans
esel,s,mat,,2
nsle,s
/replot
ic,all,temp,2875
esel,inve
ic,all,temp,80
allsel
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
FINISH
/POST26
/pnum,node,1
/number,0
nsol,2,204,temp,center
plvar,2
SAVE
!
/EXIT,NOSAV
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