Tutorial Ansys de Análisis Térmico (Conducción, convección y asilamiento)

En el analisis térmico es común observar fenómenos combinados en los que se incluye conducción y convección y asilamiento, y que para realizar el análisis es necesario conocer las constantes del material tanto de conducción como de convección, y en el caso del aislamiento, lo importante es establecer que (en teoría) no hay transferencia de calor, es decir Q = 0.A continuación un dibujo que ilustra el problema a resolver en este tutorial.

A continuación se describe el proceso paso a paso para realizar este análisis térmico.

Crear la geometría.

Preprocessor>modeling>créate,áreas>rectangle>by 2 corners

RECTANGULO # 1

RECTANGULO #2

 X1=-1.5  X2=1.5 Y1=-1.5  Y2=1.5

 X1=-.6 X2=.6 Y1=-.6  Y2=.6

RECTANGULO #3

Definir el tipo de elemento

Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete... Dar click en 'Add' Seleccionar Thermal Mass Solid, Quad 4 Node 55ET,1,PLANE55

Como en el ejemplo de la conducción, vamos a utilizar PLANE55 (Solid térmica, Quad 4node 55). Este elemento cuenta con 4 nodos y un único DOF (temperatura) en cada nodo. PLANE55 sólo se puede utilizar para 2 dimensiones en estado estacionario o análisis térmico transitorio.

Propiedades del elemento material

Preprocessor > Material Props > Material Models > Thermal > Conductivity > Isotropic En la opcion KXX = 10y en MP,KXX,1,10Esto especifica una conductividad térmica de 10 W / m ° C.

Tamaño de mallado

Preprocessor > Meshing > Size Cntrls > ManualSize > Areas > All Areas > 0.05AE SIZE,ALL,0.05

 X1=-.5  X2=.5 Y1=-.5  Y2=.5

Mallado

Preprocessor > Meshing > Mesh > Areas > Free > Pick All

Como ya se habia determinado el tamaño del mallado se escogio la opcion free y de esta forma solo después de seleccional Pick All se da clic en OK

Sustracción de área menor

Preprocessor > Modeling > Operate > Booleams > Substracte > Areas Se marca primero la área mayor se le da en ok en los 2 recuadros, después se marca la área que se va a sustraer y se le da en ok y será sustraída la área deseada.

Poner restricción a la figura

Solution>Define loads>Apply>Termal>On linessaldra un recuadro en el cual se elige ( ALL DOF ) y en el recuadro de ( VALUE LOAD TEMP VALVULE=500) esto es para la carga de arribaCARGA #2(solution, define loads,apply ,termal,on lines)Saldrá recuadro en el cual se elige ( ALL DOF ) y en el recuadro de ( VALUE LOAD TEMP VALVULE=100) esta restricción será para la carga lateral derechaCARGA #2(solution, define loads,apply ,termal,on lines)Saldrá recuadro en el cual se elige ( ALL DOF ) y en el recuadro de ( VALUE LOAD TEMP VALVULE=100) esta restricción será para la carga lateral derechaCARGA #3(solution, define loads,apply ,termal,on lines)Saldrá recuadro en el cual se elige ( ALL DOF ) y en el recuadro de ( VALUE LOAD TEMP VALVULE=100) esta restricción será para la carga lateral izquierdaCARGA #4(solution, define loads,apply ,termal,on lines)Saldrá recuadro en el cual se elige ( ALL DOF ) y en el recuadro de ( VALUE LOAD TEMP VALVULE=0) esta restricción será para la parte inferior de la figura.

Solucion del problema y cargar datos

Solution>Solve>CURRENT LSSe cargaran los datos para poder ver las graficas.

Ver graficas de la figura

General postproc>Plot result>contour plot>nodal solutionSaldrá una nueva ventana donde se elige el tipo de grafica o análisis que se quiere ver. Stress,y en el eje que se quiere ver.