- Radial Đặt giá trị của thành phần lực theo hướng kính.
Các tải và ràng buộc nhiệt
Các tải và ràng buộc nhiệt, trừ nhiệt độ cũng được sử dụng trong các nghiên cứu cấu trúc, chỉ là những tác nhân ảnh hưởng đối với các nghiên cứu nhiệt.
Với những nghiên cứu cân bằng nhiệt với một nguồn nhiệt, cần phải xác định một cơ chế tỏa nhiệt. Nếu không, quá trình phân tích sẽ dừng do nhiệt độ sẽ tăng lên vô hạn. Các nghiên cứu nhiệt tức thời chỉ phân tích theo một chu kỳ tường đối ngắn, vì vậy không đòi hỏi có cơ chế tỏa nhiệt.
Ấn định nhiệt độ
Nhiệt độ của một vật đã được ấn định sẽ không đổi theo thời gian. Tùy vào các nhiệt tải và ràng buộc nhiệt, mô hình đã được ấn định nhiệt độ có thể mất nhiệt hoặc nhận nhiệt. Nhiệt độ ấn định có thể áp dụng cho các đỉnh, các cạnh, các bề mặt và các thành phần.
Ấn định nhiệt độ:
1. Làm một trong những thao tác sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng
Load/RestraintTemperature.
-hoặc-
Click COSMOSWorks, Loads/Restraint, Temperature
-hoặc-
Click Temperature trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Temperature xuất hiện. 2. Trong vùng đồ họa, chọn các đối tượng bạn muốn đặt nhiệt độ ấn định.
3. Dưới Temperature, làm như sau:
a. Đặt đơn vị Units bạn muốn dùng để nhập giá trị nhiệt độ. b. Đặt giá trị nhiệt độ thích hợp cho Temperature .
4. Với các nghiên cứu phi tuyến hoặc nhiệt tức thời,bạn có thể xác định một điều kiện biên nhiệt độ phụ thuộc thời gian. Click Use Time CurveEdit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian. Nhiệt độ tại thời điểm bất kỳ được tính bằng cách nhân giá trị nhiệt độ ấn định với giá trị Y của đường cong thời gian.
5. Click OK .
Thay đổi nhiệt độ ấn định
thuộc tính Temperature xuất hiện. 2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
Đối lưu
Đối lưu là cơ chế truyền nhiệt giữa một bề mặtsolid và dòng chất lỏng hoặc khí đi sát bề mặt này. Nó bao gồm sự kết hợp của các hiệu ứng dẫn nhiệt và dòng chảy. Dòng chảy có vai trò tải năng lượng nhiệt. Một vật mất năng lượng nhiệt qua một bề mặt do đối lưu nếu nhiệt độ bề mặt này cao hơn nhiệt độ chất tải nhiệt và nhận năng lượng nhiệt nếu nhiệt độ bề mặt này thấp hơn nhiệt độ chất tải nhiệt.
Xác định một điều kiện biên đối lưu trong nghiên cứu nhiệt:
1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/Restraint và chọn Convection. Hoặc click Convection trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads.
Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Convection. Bảng thuộc tính Convection xuất hiện.
2. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt cần xác định điều kiện biên đối lưu. Các bề mặt được chọn xuất hiện trong hộp Selected Entities.
3. Đặt hệ đơn vị Units bạn muốn dùng để nhập giá trị cho hệ số đối lưu và nhiệt độ chất tải nhiệt. 4. Dưới Convection Coefficient, làm như sau:
a. Nhập một giá trị cho hệ số đối lưu Convection Coefficient.
b. Click Use Time Curve và click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong thời gian và liên kết nó với hệ số đối lưu.
Hoặc click Use Temperature Curve và click Edit để xác định hoặc nhập một đường cong nhiệt độ và liên kết nó với hệ số đối lưu.
5. Dưới Bulk Temperature, làm như sau:
a. Nhập một giá trị cho nhiệt độ chất tải nhiệt Bulk Temperature.
b. Click Use Time Curve và click Edit để liên kết nhiệt độ chất tải nhiệt với một đường cong nhiệt độ. 6. Click OK.
Sửa đổi điều kiện biên đối lưu:
1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click điều kiện biên đối lưu bạn muốn sửa đổi và click Edit
Definition. Bảng thuộc tính Convection xuất hiện.
2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
Dòng nhiệt
Đặt mức độ nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích của một bề mặt xác định.
Xác định dòng nhiệt:
1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintHeat Flux
Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Heat Flux
Hoặc click Heat Flux trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Heat Flux xuất hiện.
2. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp. 3. Dưới Heat Flux, làm như sau:
a. Đặt hệ đơn vị cho Units.
b. Nhập một giá trị cho Heat Flux theo hệ đơn vị đã chọn.
c. Để xác định một cường độ dòng nhiệt phụ thuộc thời gian, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian.Giá trị cường độ dòng nhiệt tại thời điểm bất kỳ được tính bằng cách nhân cường độ dòng nhiệt đã xác định với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian này. Tùy chọn này chỉ khả dụng với nghiên cứu nhiệt tức thời.
d. Để xác định một cường độ dòng nhiệt tùy thuộc nhiệt độ, click Use Temperature Curve rồi click Edit
để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ.Giá trị cường độ dòng nhiệt tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng cách nhân cường độ dòng nhiệt đã xác định với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ này. 4. Để kiểm soát điều kiện biên dẫn nhiệt bởi một bộ ổn định nhiệt độ, làm như sau:
a. Click Thermostat (Transient).
b. Chọn một đỉnh để xác định vị trí bộ cảm biến nhiệt độ.
Chắc chắn rằng click vào hộp Sensor (select a vertex) trước khi chọn một điểm để đặt bộ cảm biến.
Nếu không, đỉnh vừa chọn sẽ xuất hiện trong hộp Selected entities.
c. Chọn một đơn vị cho Lower bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. d. Chọn một đơn vị cho Upper bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. 5.Click OK.
Một số thủ thuật:
trong một nghiên cứu nhiệt học và chọn và click và chọn:
• Nếu bạn có nhiều nghiên cứu, bạn có thể kéo và thả các tải từ nghiên cứu này đến nghiên cứu khác. Bạn cũng có thể kéo và thả toàn bộ thư mục Load/Restraint.
• Bạn có thể thay đổi tên mặc định của các biểu tượng tải. Điều này giúp bạn đánh dấu các tải khác nhau được đặt vào mô hình.
• Bạn có tùy chọn để ẩn hoặc cho thấy các tải riêng. Trong COSMOSWorks Manager, right-click từng biểu tượng tải và click Hide/Show.
• Để thay đổi màu của ký hiệu dòng nhiệt, click nút Color trong bảng thuộc tính Heat Flux. Chọn màu thích hợp trong bảng màu rồi click OK.
• Chọn các đối tượng trong hộp liệt kê số các bề mặt để đặt dòng nhiệt.
Sửa đổi dòng nhiệt:
1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải dẫn nhiệt bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Heat Flux xuất hiện.
2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
Công suất nhiệt
Công suất nhiệt xác định mức nhiệt năng sinh ra tại một đỉnh, cạnh hoặc bề mặt. Nếu bạn chọn nhiều đối tượng, chương trình sẽ áp dụng giá trị đã xác định này cho từng đối tượng đó. Giá trị này của nguồn nhiệt có thể âm hoặc dương. Giá trị dương cho biết đây là nguồn nóng và giá trị âm cho biết đây là nguồn lạnh (hấp thụ nhiệt).
Xác định công suất nguồn nhiệt:
1. Làm như sau: Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintHeat Power. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Heat power.
Hoặc click Heat Power trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Heat Power xuất hiện.
2. Trong vùng đồ họa, chọn các đỉnh, các cạnh,các bề mặt hoặc các thành phần thích hợp. 3. Dưới Heat Power, làm như sau:
a. Đặt hệ đơn vị thích hợp cho Units.
b. Nhập một giá trị cho Heat power theo hệ đơn vị đã chọn.
c. Để xác định công suất nhiệt phụ thuộc thời gian, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian. Giá trị công suất tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị công suất đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian.
d. Để xác định một công suất phụ thuộc nhiệt độ, click Use Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị công suất tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị công suất đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ.
4. Để kiểm soát công suất bằng một bộ ổn định nhiệt độ, làm như sau: a. Click Thermostat (Transient).
Chắc chắn rằng click vào hộp Sensor (select a vertex) trước khi chọn một điểm để đặt bộ cảm biến. Nếu không, đỉnh vừa chọn sẽ xuất hiện trong hộp Selected entities.
c. Chọn một đơn vị cho Lower bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. d. Chọn một đơn vị cho Upper bound temperature và nhập một giá trị thích hợp vào hộp giá trị. 5. Click OK .
Sửa đổi công suất nhiệt:
1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click công suất nhiệt bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Heat Power xuất hiện.
2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
Bức xạ
Tất cả các vật có nhiệt độ khác độ không tuyệt đối đều phát ra năng lượng dưới dạng bức xạ nhiệt.
Xác định bề mặt bức xạ:
1. Làm như sau:
Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintRadiation. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Radiation.
Hoặc click công cụ Radiation trên thanh công cụ COSMOSWorks Thermal Loads. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện.
2. Dưới Type, click Surface to ambient.
3. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp.
4. Dưới Radiation parameters, làm nhập giá trị cho nhiệt độ môi trường Ambient Temperature.
và chọn:
• Để liên kết một đường cong thời gian với nhiệt độ môi trường, click Use Time Curve rồi click
Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian. Giá trị nhiệt độ môi trường tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị nhiệt độ môi trường đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian. Tùy chọn này chỉ khả dụng với các nghiên cứu nhiệt tức thời.
• Đặt hệ số bức xạ[1]Emissivity. Để liên kết một đường cong nhiệt độ với hệ số bức xạ, click Use
Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị hệ số
bức xạ tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị hệ số bức xạ đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ.
• Đặt View Factor.
5. Click OK.
Xác định bức xạ bề mặt đến bề mặt:
1. Làm như sau:
Trong COSMOSWorks Manager, right-click biểu tượng Load/RestraintRadiation. Hoặc click COSMOSWorks, Loads/Restraints, Radiation.
Hoặc click công cụ Radiation trên thanh công cụ COSMOSWorks Loads. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện.
2. Dưới Type, click Surface to surface.
3. Trong vùng đồ họa, chọn các bề mặt thích hợp.
4. Để xem xét sự bức xạ ra môi trường đối với bức xạ bề mặt đến bề mặt, click Open system, chọn một hệ đơn vị và nhập nghiên cứu môi trường Ambient Temperature.
Để liên kết một đường cong thời gian với nhiệt độ môi trường, click Use Time Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong thời gian.
Giá trị nhiệt độ môi trường tại thời điểm bất kỳ được tính bằng giá trị nhiệt độ môi trường đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong thời gian. Tùy chọn này chỉ khả dụng với các nghiên cứu nhiệt tức thời.
5. Đặt hệ số bức xạ Emissivity . Để liên kết một đường cong nhiệt độ với hệ số bức xạ, click Use
Temperature Curve rồi click Edit để nhập hoặc xác định một đường cong nhiệt độ. Giá trị hệ số bức xạ
tại nhiệt độ bất kỳ được tính bằng giá trị hệ số bức xạ đã xác định nhân với giá trị Y tương ứng của đường cong nhiệt độ.
6. Click OK.
Sửa đổi bức xạ nhiệt:
1. Trong COSMOSWorks Manager, right-click tải bức xạ bạn muốn sửa đổi và click Edit Definition. Bảng thuộc tính Radiation xuất hiện.
2. Thực hiện các thay đổi cần thiết. 3. Click OK.
[1] Hệ số bức xạ phụ thuộc vào vật liệu, màu sắc và độ bóng bề mặt. Vật đen tuyệt đối có hệ số bức xạ bằng 1, vật phản xạ tuyệt đối có hệ số bức xạ bằng không. Các vật liệu thông thường có hệ số bức xạ trong khoảng từ 0 đến 1.
Phân tích ứng suất tĩnh của một chi tiết máy Static (Stress) Analysis of a Part