1、Ansys 的热载荷及热单元类型Ansys 的 6 种热载荷ANSYS 共提供了 6 种载荷，可以施加在实体模型或单元模型上，包括：温度、热流率、对流、热流密度、生热率和热辐射率。1. 温度作为第一类边界条件，温度可以施加在有限元模型的节点上，也可以施加在实体模型的关键点、线段及面上。2. 热流率热流率（Heal Flow)种节点集中载荷 ，只能施加在节点或 关键点上，主要用于线单元模型。提示：如果温度与热流率同时施加在某一节点上，則 ANSYS 读取温度值进行计算。3.对流对流（Convection)是一种面载荷 ，用于计算流体与实体的热交换。它可以施加在 有限元模型的节点及单元上，也可以施
2、加在实体模型的线段和面上。4.热流密度热流密度，又称热通量（Heat Flux)，单位为 W/m2。热流密度是一种面载荷，表示通过单位面积的热流率。当通过单位面积的热流率己知时，可在模型相应的外表面施加热流密度。若输入值为正，则表示热流流入单元：反之，则表示热流流出单元。它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的线段和面上。提示：热流密度与对流可以施加在同一外表面，但 ANSYS 将读取最后施加的面载荷进行计算。5. 生热率如前所述，生热率既可看成是材料的一种基本属性，又可作为载荷施加在单元上，它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的关键点、线段、面及体上
3、。6. 热辐射率热辐射率也是一种面载荷，通常施加于实体的外表面。它可以施加在有限元模型的节点及单元上，也可以施加在实体模型的线段和面上。Ansys 的热单元类型ANSYS 10.0 热分析共提供了 40 余种单元，其中包括辐射单元、对流单元、特殊单元以 及前面所介绍的耦合场中-元等。其中常见的用于热分析的单元有 16 种：点 MASS71 1 节点单元LINK32 二维 2 节点热传导单元LINK33 三维 3 节点热传导单元LINK34 2 节点热对流单元线LINK31 2 节点热辐射单元SURF151 二维 2 节点、3 节点、4 节点单元面SURF152 三维 4 节点、5 节点、8 节
4、点、9 节点单元PLANE55 4 节点四边形单元PLANE77 8 节点四边形单元PLANE35 6 节点三角形单元PLANE75 4 节点轴对称单元二维实体PLANE78 8 节点轴对称单元SOLID87 10 节点四面体单元SOLID70 8 节点六面体单元三维实体SOLID90 20 节点八面体单元壳 SHELL57 4 节点壳单元下面一次对各单元进行介绍 MASS71维度：1D 、2D、3D节点数：1自由度：温度性质：质量单元几何形状 LINK31维度：2D 、3D节点数：2自由度：温度性质：热辐射单元几何形状 LINK32维度：2D节点数：2自由度：温度性质：热传导单元几何形状 L
5、INK33维度：3D节点数：2自由度：温度性质：热传导单元几何形状 LINK34维度：2D 、3D节点数：2自由度：温度性质：热对流单元几何形状 SURF151维度：2D节点数：2、3 或 4自由度：温度性质：表面单元几何形状2 节点单元3 节点单元4 节点单元 SURF152维度：2D节点数：4、5 、8 或 9自由度：温度性质：表面单元几何形状4 节点单元5 节点单元8 节点单元9 节点单元 PLANE35维度：2D节点数：6自由度：温度性质：平面三角形单元几何形状 PLANE55维度：2D节点数：4自由度：温度性质：平面四边形单元几何形状 PLANE75维度：2D节点数：4自由度：温度性质：平面轴对称单元几何形状 PLANE77维度：2D节点数：8自由度：温度性质：平面四边形单元几何形状（提示：适合于模拟曲面边界） PLANE78维度：2D节点数：8自由度：温度性质：平面轴对称单元几何形状 SOLID70维度：3D节点数：8自由度：温度性质：六面体单元几何形状 SOLID87维度：3D节点数：10自由度：温度性质：四面体单元几何形状（提示：适合不规则形状的几何划分） SOLID90维度：3D节点数：20自由度：温度性质：六面体单元几何形状（提示：适合于模拟曲面边界） SHELL57维度：3D节点数：4自由度：温度性质：壳单元几何形状
