宝象联合实验室 发表于 2019-6-24 16:47:58

如何用SOLIDWORKS Simulation模拟热传导




哈喽大家好,我是你们的小象。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/UjZSRb4w9buMUPsPaA7KuuBklw8VckL0XyiaRJFFibAJcxmaN6GBicZOgavBMicyM0PLB2ym4BKGGJ3hppUNGibcv8Q/?wx_fmt=jpeg最近有朋友在后台问:用Simulation怎样模拟简单的热传导?能否给一个例子简单介绍。

其实SOLIDWORKS Flow Simulation可以很好的模拟热传导。操作步骤一般包含创建项目、定义计算域,定义固体材料、定义边界条件、定义目标、网格化、运行计算、观察目标等几步。


https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/UjZSRb4w9buMUPsPaA7KuuBklw8VckL0FgJo0pRrsW0TAT6P0d4iaeJhSvI3dMzCzDEiawehIibobDqEsGH11dicsA/?wx_fmt=gif






创建项目


使用“向导”创建项目是最方便的方式,其中在分析类型中,选择:固体内部传导。然后跟进需要选择“仅固体内热传导”,如下图,其他页面根据实际工况选择即可。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdrgph6a3SpRssJQoVgKDRIytEAyicicibG7JZRBXkbl8H821uA6J6ic5AAQ/?wx_fmt=png



定义计算域


计算域是控制执行流动和热传递计算的区域,因为考虑固体内热传导,计算域的边界平面需要包围整个模型,如下图,调整各个数据,让计算域完全包围整个模型。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNd9s0DMick5zDzPjsiaDibSZsctphOOrofvxsAMicibtZOtSd7yAEBCS7whlg/?wx_fmt=png



定义固体材料


我们需要给不同零件赋予不同的材质,SOLIDWORKS提供一个丰富的材质库,如果没有你需要的,可以点击“创建/编辑”进行创建。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdl64LAn8DJibohCXZdLDvk9yKxW5yrJHBum7icfkRN4AVVuUrgOR0uOOg/?wx_fmt=png



定义边界条件


定义边界条件是指定义分析时的初始条件,例如在启用固体内热传导的情况下,可以在所选外壁面上创建热壁面条件以供内部流动分析,如下图:
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdso8rFKpmsuvyrPwRmID9w0sgSPVFFeYk0iajMtUl93uIYW3c2aOerXQ/?wx_fmt=png



定义目标


目标作为项目中的相关参数指定,从工程角度来看,可以将它们的收敛视为获得稳态解的过程,指定目标不仅可以避免这些参数的计算值中出现可能的错误,在大多数情况下还可以实现缩短总求解时间。如下图:
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNd4e7o5Wt3sR8BMZZlWb4YXddX1eYmBSd8rYwD6nPguVhJDDMvQdjyWg/?wx_fmt=png



网格化


网格化是离散化的过程,Flow Simulation提供自动及手动两种网格处理方式,自动较为简单,只需要指定网格化级别然后软件自动处理相关参数,级别越高网格越精细,分析需要时间越长,适合一般用户;手动较为专业,需要人为指定相关参数,适合高级用户或者有特殊网格化需求的用户。如下图,我们选择自动,4级。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdFAbyho8Hehb5fjGILviaQibiczicKczKBt28kFfibuuFRN8l3M32jo318Kg/?wx_fmt=png



运行计算


运行计算就是让软件开始开始运算的过程,参数一般默认参数即可,根据项目的复杂程度、计算机硬件配置运算时间长度不同。运算过程中注意观察警告信息,然后作为调整参数和设置的依据。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdca8icQQPZfeFJCm6Q3Hib6F7mbicYJujbUQqy1Hy3By6icznThTobldcmg/?wx_fmt=png



观察目标


观察目标是用来查看分析结果的,软件提供切面图、表面图、等值图、点参数等等各种方式,根据需要创建相关目标以观察最终的分析结果。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdu999BXVUEia8JiaNWF1bFlPNNKAW2p5EY98VSoZA9r6tmH5zZpIFoPCw/?wx_fmt=png
如下是切面云图和热传递轨迹示意图。

https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNd2d4B5wFZq0ciaI8Mwhic6AQTcHa6SFugMrqCShXA0E8xPKwW4QESg3Eg/?wx_fmt=png
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNd20r7UCkLf9tphBkmhUmtzwswyD43iaHicVB69hW6ZG247ITugPf611BQ/?wx_fmt=png

以上就是采用SOLIDWORKS Flow Simulation进行模拟热传导的基本过程。



https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/UjZSRb4w9buMUPsPaA7KuuBklw8VckL0FgJo0pRrsW0TAT6P0d4iaeJhSvI3dMzCzDEiawehIibobDqEsGH11dicsA/?wx_fmt=gif



为了方便大家理解热传导的应用场景,举个例子。
例如某LED生产商,其产品散热翅片有26、20、15三种设计方案,到底那种最利于散热呢?是不是散热片越多,散热效果越好呢?设计方案如下:
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdcoYSOuDQrbibEaB9SznZGRibqByTomW6THyicdqbWes0RCZel1S43Kaiag/?wx_fmt=png

经过Flow Simulation热分析,结果如下:
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNdjUcqjn8y6kgkN7ibVY4fuPL8wOhhQhCScxgwXkfHCKmt1xyfyftHpxQ/?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/AyKMr00KqB3JOweUKPibUoWGotiax5YYNduqtIXpeT8wyRegoGFqQ07P49CL1QXs470pJo7LDepXYd8pluTBNtQA/?wx_fmt=png
由此可见,20个散热翅片散热效果最好,散热后温度最低。



https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/UjZSRb4w9buMUPsPaA7KuuBklw8VckL0FgJo0pRrsW0TAT6P0d4iaeJhSvI3dMzCzDEiawehIibobDqEsGH11dicsA/?wx_fmt=gif
今天就讲到这里啦~
记得点击右上角收藏哦。还想让我们讲什么?记得留言告诉我们呀。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/UjZSRb4w9buMUPsPaA7KuuBklw8VckL0IHLx1qKoVQqtibEia0zoGtHwRyVfd8jvzsdoeQGC9246V89KYwX793hA/?wx_fmt=jpeg


页: [1]
查看完整版本: 如何用SOLIDWORKS Simulation模拟热传导