SS-T: 4035 非定常熱解析

非定常熱解析を実行します。

前提条件
このチュートリアルで使用されている機能の一部は、 SimSolid Advanced versionでのみ利用可能です。このチュートリアルを完了するには、Advancedに切り替えてください。
目的
SimSolidは、簡略化されていない形状を使用したパートとアセンブリに対して機能するメッシュレス構造解析を実行しますが、ジオメトリの不完全性に寛容で、数秒から数分で実行を完了します。このチュートリアルでは次の操作を実行します：
  • SimSolidで非定常熱解析を実行する方法を確認します。
モデルの説明
このチュートリアルには以下のファイルが必要です。
  • fin2.x_b
図 1.


ジオメトリのインポート

  1. 新しいSimSolidセッションを開きます。
  2. Import from file をクリックします。
  3. Open geometry filesダイアログで、fin2.x_bを選択します。
  4. Openを選択します。
    モデリングウィンドウにアセンブリが読み込まれます。

材料の適用

非定常熱解析では、特定の熱容量が必要です。新しい材料を追加するか、既存の材料を編集して必要な値を追加します。

  1. メインメニューで、Settings > Material databaseをクリックします。
  2. Define material databaseダイアログで、Edit currentをクリックします。
  3. Material databaseダイアログのGeneric Materials groupの下で、Steelを右クリックし、コンテキストメニューからCopyを選択します。
  4. Steel - Copy thermal propertiesを編集します。
    1. Edit materialを選択します。
    2. thermal conductivityに、73 W/m kと入力します。
    3. Specific heat transferを、508 J/Kg kに設定します。
  5. 適用を選択します。
  6. Saveを選択します。
  7. Material databaseダイアログを閉じます。
  8. Projectツリーで、Assemblyブランチをクリックします。
  9. Assemblyワークベンチで、Apply material をクリックします。
  10. ダイアログで、新しく作成された材料を選択し、Apply to all partsをクリックします。
  11. Closeを選択します。

非定常熱解析の作成

  1. メインウィンドウのツールバーで、Thermal > Thermal Transient を選択します。
    Projectツリーに新しい解析が表示されます。
  2. Time spanに、500秒と入力します。
  3. 出力タイムステップ数を50に指定します。
  4. Initial temperatureに、0 Cと入力します。
  5. OKを選択します。

時間関数の作成

  1. Projectツリーで、Transient thermal 1を選択して、Analysisワークベンチツールバーを開きます。
  2. 一定時間関数を作成します。
    1. ワークベンチツールバーで、Time function をクリックします
    2. Time functinダイアログで、Standardをクリックします。
    3. Standard time functionsダイアログのFunction typeで、ドロップダウンメニューからUniformを選択します。
    4. OKを選択します。
    5. Time functionダイアログでプロットを確認し、OKをクリックします。
    6. Projectツリーで、時間関数を右クリックして、Renameを選択します。
    7. nameに、uniformと入力します。
  3. 線形時間関数を作成します。
    1. ワークベンチツールバーで、Time function をクリックします
    2. Time functionダイアログで、Add rowをクリックし、2つの行を追加します。
    3. 各行に以下の値を入力します。
      行 時間（秒） 振幅係数
      1 0 0
      2 500 1
    4. Time functionダイアログでプロットを確認し、OKをクリックします。
    5. Projectツリーで、時間関数を右クリックして、Renameを選択します。
    6. nameに、Linearと入力します。

熱流束の適用

  1. Analysisワークベンチツールバーで、Flux をクリックします。
  2. 図 2でハイライトされているフェイスを選択します。
    図 2.


  3. Fluxに、1e5と入力します。
  4. Time functionで、ドロップダウンメニューからLinearを選択します。
  5. OKを選択します。

熱対流の適用

  1. Analysisワークベンチツールバーで、Convection をクリックします。
  2. 図 3でハイライトされているフェイス（熱流束が適用されたものを除くすべてのフェイス）を選択します。
    図 3.


  3. Ambient temperatureに、25 Cと入力します。
  4. Convective heat transfer coefficientに、40 W/m^2*Kと入力します。
  5. Ambient time functionで、ドロップダウンメニューからUniformを選択します。
  6. OKを選択します。

ソリューション設定の編集

  1. ProjectツリーのAnalysisブランチでSolution settingsをダブルクリックします。
  2. Solution settingsダイアログの、AdaptationのドロップダウンメニューでGlobal+Localを選択します。
  3. OKを選択します。

解析の実行

  1. ProjectツリーでAnalysisワークベンチを開きます。
  2. Solveをクリックします。

結果の表示

  1. ProjectツリーでThermal transient 1サブケースを選択します。
  2. AnalysisワークベンチでResults plot > Temperatureを選択します。
  3. LegendおよびTime Historyウィンドウが開き、モデリングウィンドウにコンタープロットが表示されます。
    図 4.


  4. Time Historyウィンドウでステップを選択し、対応する温度プロットを表示します。
  5. （Show history graph）をクリックして、熱時間応答のプロットを確認します。
  6. （Animate history）をクリックして、時間履歴を段階的にアニメーション化します。
    時間履歴ウィンドウで青と赤でハイライトされたステップは、最高温度と最低温度のステップを示します。

応答のプロット

興味のある領域の応答をプロットします。

  1. Analysisワークベンチで、Pick info を選択します。
  2. モデル上の点を選択します。
    選択した点に、熱時間応答プロットが表示されます。
    図 5.