Zadania do wykonania

1. Wykonać modelowanie i symulację analogicznie 

do prezentacji różnicując geometrię

2. Wykonać analogicznie modelowanie i symulację 

dla geometrii w kształcie płaskiej ściany -
prostopadłościan o tej samej grubości ścianki i 
wysokości co wycinek cylindra

3. Wyniki wkleić do Worda i przedstawić 

prowadzącemu zajęcia

2

Dane do przykładu:
Tw=100°C
Tz=20°C
Prom wew a=30 mm

Prom zew b=40 mm

PSO- płaski stan odkształcenia
E=2*10

11

Pa

ν

=0,3

α

=1,2*10

-5

1/K

Λ

=50 W(m*K)

Analiza termiczna stanu ustalonego

Koncentruje si

ę

 na stanie cieplnym ciała, gdy osi

ą

gnie ono stan równowagi cieplnej. 

Czas potrzebny do osi

ą

gni

ę

cia równowagi cieplnej nie ma znaczenia.

Analiza termiczna stanu nieustalonego

Koncentruje si

ę

 na stanie cieplnym ciała w ró

ż

nych chwilach czasowych.

finish
/clear
/units,SI

! układ jednostek MKS (SI)

/prep7
/title,Cylind-term2

! ------------ Analiza termiczna ustalona cylindra grubościennego --------
! z konwekcją (wnikaniem ciepła)  
a=0.030                    ! prom. wewn.[m]
b=

0.040 

! prom. zewn.

hz=0.050                  ! długość cylindra
tw=100                     ! temp. wewn. cylindra [C], 
tz=20                        ! temp. na zewn. cylindra 
lambda=50                !  współcz.przewodn.cieplnego [W/(m*K)]
lambiz=0.04 ! W/(m*K) ! wsp.przewodn.cieplnego dla izolacji
eizol=1e9  ! Pa
nizol=0.3
alpha=1.2e-5              ! współcz. rozszerz. cieplnej [1/K]

Grubość ścianki uzależnić od numeru na liście

! Współczynniki konwekcji dla wody Hfw i dla powietrza Hfz
hfw=500                     ! woda [W/(m2*K)], test=200000
hfz=20                        ! powietrze [W/(m2*K)], test=200000

et,1,90                        ! elem.bryłowy termiczny

mp,ex,1,2.0e11            ! [Pa]
mp,nuxy,1,0.3
mp,alpx,1,alpha           ! dekl. współcz. rozszerz. [1/K]
mp,kxx,1,lambda         ! dekl. współcz. przewodzenia [W/(m*K)]

cylind,a,b,0,hz,0,90      ! generow. wycinka cylindra

lesize,1,,,nr   $   lesize,3,,,nr
lesize,6,,,nr   $   lesize,8,,,nr
lesize,all,,,8                 ! podział pozostałych linii w kierunku osiowym
lplot
vmesh,1                     ! generowanie siatki MES 

Z ilu elementów składa się 
model dyskretny?

eplot
csys,1                       ! przejście do układu walcowego
nsel,s,loc,x,a

! selekcja węzłów na powierzchni wewnętrznej

!d,all,temp,tw

! ewent.zadanie temperatury na pow.wewn.

sf,all,conv,hfw,tw

! parametry konwekcji dla węzłów na pow.wewn.

nsel,s,loc,x,b

! selekcja węzłów na powierzchni zewnętrznej

!d,all,temp,tz

! ewent.zadanie temperatury na pow.zewn.

sf,all,conv,hfz,tz

! parametry konwekcji dla węzłów na pow.zewn.

csys,0                        ! powrót do układu prostokątnego
allsel
tref,0                          ! deklaracja temperatury odniesienia 
/pbc,temp,1                ! oznaczenie temp.
/psf,conv,,2                ! oznacz.konwekcji
eplot $   save

! rysunek siatki MES

/wait,4
finish
/solution
solve

! rozwiązywanie zagadnienia cieplnego 

finish
/post1
plnsol,temp

! mapa rozkładu temperatury

plnsol,tg,sum ! tf

! mapa wypadkowego gradientu ciepła

plvect,tf

! tg

! rysunek wektorowy strumienia ciepła

! ----------------------- Analiza strukturalna (mechaniczna) ----------------
/prep7
etchg,tts

! zamiana typu elem. 90 => 95

nsel,s,loc,x,0              ! selekcja węzłów dla x=0
d,all,ux,0                    ! warunki brzegowe ux=0
nsel,s,loc,y,0              ! selekcja węzłów dla y=0
d,all,uy,0                    ! warunki brzegowe uy=0

allsel
nsel,s,loc,z,0
d,all,uz,0
nsel,s,loc,z,hz
!d,all,uz,0                   ! płaski stan odkształceń
nsel,all

! powrót do wszystkich węzłów

finish
/solution
tref,0
ldread,temp,,,,,,rth

! wczytanie obciąż. cieplnego z analizy term.

solve
finish
/post1
plnsol,s,eqv

! wytężenie cylindra

rsys,1
plnsol,s,y

plnsol,bfe,temp

! Rozkład temperatur

13

MODYFIKACJE

1. Sporządzić wykres zbieżności dla przynajmniej 4 gęstości siatki 
(ilości elementów skończonych)

2. Porównać wyniki dla elementu bryłowego termicznego numer 70 zamiast 90.