Тепловой анализ
Тепловой анализ
Инструменты теплового анализа MSC позволяют моделировать тепловые характеристики, включая все виды теплопередачи, а именно теплопроводность, конвекцию и излучение. Угловые геометрические коэффициенты излучения (view factors), критически важные для расчетов потоков излучаемой тепловой энергии, могут рассчитываться как в самой программе, так и импортироваться в виде результатов расчетов в программных продуктах сторонних поставщиков, выполняющих эти расчеты для наших пользователей. Кроме того, в продуктах MSC можно задавать переменными свойства материалов и граничные условия в зависимости от локальных температур, получая в результате элегантные и точные модели.
Как правило, целью тепловых расчетов является понимание поведения и характеристик конструкции при воздействии тепловых нагрузок. В зависимости от целей моделирования инженеры могут выполнить последовательный или сопряженный расчет для изучения изменений температуры и их влияния на поведение конструкции, как с точки зрения прочности, так и с точки зрения возможности разрушения. Возможности создания мультифизических моделей, связанных с тепловым излучением, могут быть дополнительно расширены путем включения учета джоулева тепла и электромагнитных эффектов для лучшего представления физики поведения.
Программные комплексы MSC Software используются для многих типов тепловых расчетов:
|
|
Применение в промышленности: |
|
тепловая МОДЕЛЬ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ АДВЕКЦИЯ — ТЕПЛОПЕРЕДАЧА С ПЕРЕНОСОМ МАССЫ |
Используйте инструменты MSC для моделирования процессов теплопередачи, включая теплопроводность, конвекцию и излучение. Поскольку на конвекцию оказывает влияние скорость течения среды вблизи твердой поверхности, коэффициенты теплоотдачи конвективного слоя зависят от скорости потока. Если детали расположены близко друг к другу, но при этом не соприкасаются, теплообмен носит крайне нелинейный характер и нужно учитывать величину зазора между деталями. Другой аспект, влияющий на теплопередачу, - зависимость свойств и граничных условий от температуры. Для получения более точных результатов необходимо учитывать все эти факторы. Будь то установившийся тепловой процесс или переходной, инструменты MSC, использующие для точного моделирования тепловых систем различные физические зависимости, позволяют лучше понять пути распространения тепла на различных участках и деталях моделируемой системы. |
Угловые геометрические коэффициенты излучения |
Процесс излучения характеризуется высокой степенью нелинейности. Передаваемая энергия излучения зависит не только от разницы температур, но и от угла, под которым поверхность расположена к источнику излучения. Угловые коэффициенты излучения можно рассчитать с помощью надежных алгоритмов, таких как интегрирование по Гауссу, или метод полукуба, входящих в инструментарий MSC, и использовать в дальнейшем в качестве входных данных для теплового анализа. |
ТЕРМоКОНТАКТ МЕЖДУ РАЗНОРОДНЫМИ СЕТКАМИ |
Используя возможности теплового контакта, можно моделировать тепловые потоки между соприкасающимися друг с другом деталями. Тепловой поток может регулироваться коэффициентами контактной теплопередачи и свойствами контактирующих материалов. |
СПУТНИК
ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА С вынужденной конвекцией в следствие ОБДУВа |
MSC предлагает две основные технологии теплового анализа, а именно решение на основе метода конечных элементов (FEA) и решение на основе метода сосредоточенных параметров (RC-Network). Не смотря на то, что метод конечных элементов широко применяется в большинстве отраслей, технология расчета RC-цепочек также достаточно популярна, особенно в аэрокосмической, автомобильной и электронной промышленности. Метод RC-цепочек, в частности, позволит сэкономить ресурсы при расчете больших моделей. Объединяя эти две различные технологии расчета тепловых моделей, MSC предлагает общее решение для всех отраслей промышленности и обеспечивает единый подход для учета влияния тепла на рассчитываемую конструкцию. |