Термічне дослідження
Конструкційні параметри часто можуть включати максимальну критичну температуру, яка викликає поломку частини. Якщо ваша конструкція є частиною великої конструкції або системи, може бути цікаво зрозуміти і контролювати тепловий потік. Термічний аналіз розраховує провідність енергії по всій геометрії. Для проведення термічного аналізу модельний матеріал повинен мати провідність, а для теплопередачі повинна існувати різниця температур. Доступні теплові навантаження включають:
- прикладені температури
- поверхневі джерела тепла
- конвекція
- випромінювання
- внутрішнє утворення тепла.
Термічний аналіз – це аналіз теплопередачі в стаціонарному стані, який використовується для визначення розподілу температури в стаціонарному стані та теплового потоку. Необхідно знати теплопровідність матеріалу, а також температуру навколишнього середовища та коефіцієнти теплопередачі на поверхнях конвекційного або радіаційного навантаження. Теплота завжди передається в бік зниження температури. Тепло може передаватися трьома різними методами: провідністю через тверді тіла, конвекцією через рідину або газ і випромінюванням.
Ім'я | Теплообмінний ефект |
---|---|
Проведення | Потік тепла всередині твердого тіла. |
Конвекція | Тепло, що надходить і виходить із твердого тіла в рідину, наприклад повітря чи воду. Конвекція зазвичай транспортує більш теплу рідину від поверхні та замінює її холоднішою. |
випромінювання | Тепло всередину та назовні відокремлених об’єктів електромагнітними хвилями з проміжним середовищем або без нього. |
Тепловий контакт
Виконуючи термічний аналіз вузла, важливо врахувати опір тепловому потоку, який виникає вздовж зон контакту. Для теплового аналізу в діалоговому вікні редагування контакту з’являється додаткове налаштування контакту:
За замовчуванням зв’язаний контакт забезпечує ідеальну провідність тепла від одного тіла до іншого (нульовий опір). Щоб точно представити опір потоку тепла через контактну поверхню, необхідно вказати відповідне значення теплопровідності. Наприклад, тепло не проводить ідеально між транзистором і радіатором, особливо якщо між ними є електричний ізолятор. Під час роботи контактна поверхня транзистора гарячіша за контактну поверхню радіатора. Це явище не відображатиметься у ваших термічних результатах, якщо ви не вкажете відповідне значення теплопровідності.
Теплопровідність обернено пропорційна термічному опору. Чим нижча провідність, тим вищий опір потоку тепла. Чим більший опір тепловому потоку, тим більша різниця температур на поверхні контакту.
Підтримувані типи контактів
Типи контактів обмежені наступними двома варіантами для термічного аналізу:
- Кабальні
- Офсетний скріплений
Однак усі типи контактів підтримуються для аналізу термічного стресу .
Вимоги до термічного аналізу
Цей тип аналізу вимагає:
- Навантаження та обмеження не залежать від часу. Стаціонарний стан означає, що рішення можна розглядати через нескінченну кількість часу.
- Необхідно визначити джерело та поглинач тепла. Якщо є тільки джерело і немає засобів для відведення тепла, температура моделі буде нескінченною. Необхідно дотримуватися режиму збереження енергії, енергія на вході повинна дорівнювати енергії на виході.
- Для забезпечення контрольної температури потрібне принаймні одне температурне навантаження. Температурний профіль не можна розрахувати для частини з 5 Вт на одній стороні та 5 Вт на іншій стороні. Для отримання температурного профілю необхідна контрольна температура.
Приклади
- електроніка
- Радіатори
- Тепловідводи
Орігінал сторінки: Thermal