Creo Simulate > 建模“结构和热”问题 > 热边界条件 > 对流条件 > 背景 > 热载荷与对流条件的线性渐变
  
热载荷与对流条件的线性渐变
在瞬态热分析中,Creo Simulate 在开始分析时会打开所有不等于零的热载荷或对流条件。由于其算法是自适应的,因而·Creo Simulate 将 p 阶设置为其可能的最大值,以捕获热载荷或对流条件的瞬间变化。
如果所有热载荷和对流条件都在短时间内从零线性渐变为其最终值,则该算法会更有效。可以使用以下讨论的网格参数和材料属性来估计该时间。
有限元方法只能捕获以下阶的时间尺度
其中, 为密度,c 为比热,k 为传导率,L 为元素的最大长度比例,p 为 p 阶。任何小于该值的时间尺度都会导致错误。例如,如果输入的时间相关热载荷或体表温度在远小于该值的时间段内为正弦波,则解的误差会十分大。因此,任何斜坡函数使用的时间段必须至少与为热载荷或对流条件相邻元素计算的 的局部值一样大。
其毕奥数较大的对流条件可以创建小于 Creo Simulate 可准确表示的、具有大温度梯度的薄层。Creo Simulate 定义毕奥数的方式
其中,h 为对流热传递系数·(在·Creo Simulate 中也称为膜系数),k 为传导率,L 为元素的最大长度尺度。如果毕奥数远大于 1,则解的误差较大。通过将体表温度在大于 的时间段内从模型的初始条件线性渐变到其最终值,可以减小解的误差。可以将 的局部值用于对流条件附近的元素,在大多数情况下,这样可以获得准确的结果,如上所述。
要建模时间相关的规定温度,可以为对流条件输入较大的 h 值,并将作为时间的函数的体表温度设置为与所需规定温度相等。毕奥数为 100 可满足需要。为了消除解的误差,体表温度的变化速度不应比 快。