Analisi Termica

Comprendere il comportamento termico dei prodotti grazie a soluzioni software valide ed affidabili.
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Le soluzioni di simulazione termica di MSC consentono di modellare la risposta termica dei prodotti, comprese tutte le modalità di trasferimento del calore, vale a dire conduzione, convezione e irraggiamento. I Fattori di Vista della radiazione, di importanza critica per il calcolo della dispersione dei flussi di energia, possono essere calcolati internamente o importati da strumenti esterni. Inoltre, sia le proprietà dei materiali che le condizioni al contorno possono essere variate in base alla temperatura locale, e possono essere modellate con precisione all'interno dei prodotti di MSC.

L'obiettivo di uno studio termico è spesso comprendere la risposta termica e le prestazioni di una struttura. Sulla base delle esigenze di modellazione, i tecnici possono eseguire analisi a catena o accoppiate per studiare le variazioni di temperatura e gli effetti sul comportamento strutturale, sia in termini di risposta allo stress che di danneggiamento.

MSC Software offre molte tipologie di analisi termica:
  • Ablation conductors
  • Convezione avanzata
  • Proprietà dipendenti dalla temperatura
  • Contact mounting resistance
  • Riscaldamento dovuto all'attrito
  • Effetti ambientali sui sistemi ottici
 
  • Riscaldamento orbitale
  • Modellazione del cambiamento di fase
  • Fattori di vista
  • Stato stazionario e transitorio di trasferimento di calore
  • Accoppiamento termo-strutturale
  • Electro-upsetting simulation
Industry Uses:
  • Aerospace and Defense: sistemi antigelo, motori, ugelli, avionica, satelliti e veicoli di rientro, missili e razzi.
  • Automotive: Sistema di scarico, drivetrain, guarnizioni, welding, retroilluminazione, freni a disco.
  • Consumer Products and Packaging: Riempimento bottiglie, effetti dei cicli termici su bottiglie / lattine, elettrodomestici, forni, scaldacqua solari, riscaldamento solare degli edifici.
  • Electronics: solder, pcb, silicon wafers, exhaust systems.
  • Energy: Impianti solari, recipienti a pressione, refrigeratori termo-elettrici, tubi di riscaldamento.
PCB model


Advection – mass flow heat transfer
 

Le soluzioni termiche MSC consentono di modellare problemi che includono conduzione, convezione e irraggiamento. Poiché la convezione è influenzata dalla portata del flusso del fluido vicino a una superficie solida, i coefficienti di convezione dipendono dalla velocità del flusso.

Quando le parti sono vicine ma non in contatto pieno, il trasferimento di calore tra loro è altamente non lineare e dovrebbe considerare la distanza tra di loro. Un altro aspetto che agisce sul trasferimento di calore è il grado di dipendenza dalla temperatura delle proprietà e delle condizioni al contorno. Per una soluzione accurata occorre tenere in considerazione tutti questi fattori.

Se siete alla ricerca di una soluzione a regime o a stato transitorio completa per capire meglio la portata del flusso termico attraverso le varie parti del modello, le soluzioni di MSC prendono in considerazione tutti gli aspetti fisici necessari per la simulazione accurata dei sistemi termici.

View factors

 

Il processo d’irraggiamento è altamente non lineare. Oltre ad essere dipendente dal differenziale di temperatura, l’energia d’irraggiamento trasmessa dipende anche dall'angolazione della superficie rispetto alla sorgente termica.

Il calcolo dei fattori di vista può essere svolto mediante algoritmi efficienti come l’integrazione Gaussiana e il metodo emicubo, entrambi disponibili all’interno dei prodotti MSC, e possono essere forniti come input per l’analisi termica.

Thermal contact between dissimilar meshes
 

Con le funzionalità di contatto termico è possibile modellare il flusso di calore tra componenti in contatto reciproco. Il flusso di calore può essere controllato dai coefficienti di scambio termico, proprietà della coppia di materiali in contatto.

Satellite

PCB with airflow
 

MSC offre due tecnologie chiave per l’analisi termica, rispettivamente una soluzione basata sugli elementi finiti e una sulle reti nodali (RC network). La soluzione a elementi finiti è usata nella maggior parte dei settori, ma la seconda è diventata popolare soprattutto nel settore aerospaziale. Questo metodo può infatti essere vantaggioso soprattutto per modelli di grandi dimensioni. 

Integrando queste due tecnologie MSC fornisce una soluzione unica per tutti i settori industriali e un approccio uniforme che include gli effetti termici all’interno di un’analisi strutturale.

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