瞬態(tài)傳熱分析的定義
瞬態(tài)熱分析用于計算一個系統(tǒng)的隨時間變化的溫度場及其它熱參數(shù)。在工程上一般用瞬態(tài)熱分析計算溫度場，并將之作為熱載荷進行應(yīng)力分析。
瞬態(tài)熱分析的基本步驟與穩(wěn)態(tài)熱分析類似。主要的區(qū)別是瞬態(tài)熱分析中的載荷是隨時間變化的。為了表達隨時間變化的載荷，首先必須將載荷～時間曲線分為載荷步。載荷～時間曲線中的每一個拐點為一個載荷步，如下圖所示。
對于每一個載荷步，必須定義載荷值及時間值，同時必須選擇載荷步為漸變或階越。
瞬態(tài)熱分析中的單元及命令
瞬態(tài)熱分析中使用的單元與穩(wěn)態(tài)熱分析相同。要了解每個單元的詳細說明，請參閱《ANSYS Element Reference Guide》
ANSYS 瞬態(tài)熱分析的主要步驟
建模
加載求解
后處理
建模
確定jobname、title、units, 進入PREP7；
定義單元類型并設(shè)置選項；
如果需要，定義單元實常數(shù)；
定義材料熱性能：一般瞬態(tài)熱分析要定義導(dǎo)熱系數(shù)、密度及比熱；
建立幾何模型；
對幾何模型劃分網(wǎng)格。
加載求解
1、定義分析類型
如果第一次進行分析，或重新進行分析
GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis>Transient
Command: ANTYPE,TRANSIENT,NEW
如果接著上次的分析繼續(xù)進行（例如增加其它載荷）
GUI: Main Menu>Solution>Analysis Type>Restart
Command: ANTYPE,TRANSIENT,REST
2、獲得瞬態(tài)熱分析的初始條件
①、定義均勻溫度場
如果已知模型的起始溫度是均勻的，可設(shè)定所有節(jié)點初始溫度
Command: TUNIF
GUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Uniform Temp
如果不在對話框中輸入數(shù)據(jù)，則默認為參考溫度，參考溫度的值默認為零，但可通過如下方法設(shè)定參考溫度：
Command: TREF
GUI: Main Menu> Solution>-Loads->Settings>Reference Temp
注意：設(shè)定均勻的初始溫度，與如下的設(shè)定節(jié)點的溫度（自由度）不同
Command: D
GUI: Main Menu>Solution>-Loads->Apply>-Thermal->Temperature>On Nodes
初始均勻溫度僅對分析的第一個子步有效；而設(shè)定節(jié)點溫度將保持貫穿整個瞬態(tài)分析過程，除非通過下列方法刪除此約束：
Command: DDELE
GUI: Main Menu> Solution>-Loads->Delete>-Thermal-Temperature>On Nodes
②、設(shè)定非均勻的初始溫度
在瞬態(tài)熱分析中，節(jié)點溫度可以設(shè)定為不同的值：
Command: IC
GUI: Main Menu> Solution>Loads>Apply>-Initial Condit'n>Define
如果初始溫度場是不均勻的且又是未知的，就必須首先作穩(wěn)態(tài)熱分析確定初始條件：
設(shè)定載荷（如已知的溫度、熱對流等）
將時間積分設(shè)置為OFF：
Command: TIMINT, OFF
GUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time Integration
設(shè)定一個只有一個子步的，時間很小的載荷步（例如0.001）：
Command: TIME
GUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time and Substps
寫入載荷步文件：
Command: LSWRITE
GUI: Main Menu> Preprocessor>Loads>Write LS File
或先求解：
Command: SOLVE
GUI: Main Menu> Solution>Solve>Current LS
注意：在第二載荷步中，要刪去所有設(shè)定的溫度，除非這些節(jié)點的溫度在瞬態(tài)分析與穩(wěn)態(tài)分析相同。
3、設(shè)定載荷步選項
①、普通選項
時間：本選項設(shè)定每一載荷步結(jié)束時的時間：
Command: TIME
GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time and Substps
每個載荷步的載荷子步數(shù)，或時間增量
對于非線性分析，每個載荷步需要多個載荷子步。時間步長的大小關(guān)系到計算的精度。步長越小，計算精度越高，同時計算的時間越長。根據(jù)線性傳導(dǎo)熱傳遞，可以按如下公式估計初始時間步長：
其中為沿熱流方向熱梯度最大處的單元的長度，為導(dǎo)溫系數(shù)，它等于導(dǎo)熱系數(shù)除以密度與比熱的乘積（)。
Command: NSUBST or DELTIM
GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time and Substps
如果載荷在這個載荷步是恒定的，需要設(shè)為階越選項；如果載荷值隨時間線性變化，則要設(shè)定為漸變選項：
Command: KBC
GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time and Substps
②、非線性選項
迭代次數(shù)：每個子步默認的次數(shù)為25，這對大多數(shù)非線性熱分析已經(jīng)足夠。
Command: NEQIT
GUI: Main Menu> Solution>-Load step opts>Nonlinear>Equilibrium Iter
自動時間步長：本選項為ON時，在求解過程中將自動調(diào)整時間步長。
Command: AUTOTS
GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time and Substps
時間積分效果：如果將此選項設(shè)定為OFF，將進行穩(wěn)態(tài)熱分析。
Command: TIMINT
GUI: Main Menu> Solution>-Load Step Opts->Time/Frequenc>Time Integration
③、輸出選項
控制打印輸出：本選項可將任何結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到*.out 文件中
Command: OUTPR
GUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts->Output Ctrls>Solu Printout
控制結(jié)果文件：控制*.rth的內(nèi)容
Command: OUTRES
GUI: Main Menu>Solution>-Load Step Opts->Output Ctrls>DB/Results File
„、存盤求解
后處理
ANSYS提供兩種后處理方式：
POST1，可以對整個模型在某一載荷步（時間點）的結(jié)果進行后處理；
Command: POST1
GUI: Main Menu>General Postproc.
POST26，可以對模型中特定點在所有載荷步（整個瞬態(tài)過程）的結(jié)果進行后處理。
Command: POST26
GUI: Main Menu>TimeHist Postproc
1、用POST1進行后處理
進入POST1后，可以讀出某一時間點的結(jié)果：
Command: SET
GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Time/Freq
如果設(shè)定的時間點不在任何一個子步的時間點上，ANSYS會進行線性插值。
此外還可以讀出某一載荷步的結(jié)果：
GUI: Main Menu>General Postproc>Read Results>By Load Step
然后就可以采用與穩(wěn)態(tài)熱分析類似的方法，對結(jié)果進行彩色云圖顯示、矢量圖顯示、打印列表等后處理。
2、用POST26進行后處理
首先要定義變量：
Command: NSOL or ESOL or RFORCE
GUI: Main Menu>TimeHist Postproc>Define Variables
然后就可以繪制這些變量隨時間變化的曲線：
Command: PLVAR
GUI: Main Menu>TimeHist Postproc>Graph Variables
或列表輸出：
Command: PRVAR
GUI: Main Menu>TimeHist Postproc>List Variables
此外，POST26還提供許多其它功能，如對變量進行數(shù)學操作等，請參閱《ANSYS Basic Analysis Procedures Guide》
