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.