ANSYS14.0热质量单元应用案例

1.单元简介

如图2-38所示，MASS71是一个点单元。MASS71单元只有一个温度自由度，它被用来在瞬态热分析中模拟热电容，但是忽略内部热源的存在，即体内没有明显的热梯度。用户还可以使用MASS71单元模拟与温度相关的生热率。集中质量的热质量单元被应用于一维、二维或三维的稳态或瞬态热分析中。

2.单元关键字

图2-39所示为“MASS71 element type options（MASS71单元关键字设置）”对话框。MASS71单元包括K3和K4关键字。下面给用户做详细讲解。

图2-38 MASS71几何图

（1）K3关键字

K3关键字用来设置实常数CON1的含义。用户可以设置两种方式：把实常数CON1当做体积（Volume），这是ANSYS的默认设置，用户选择该选项后，需要输入材料密度（DENS）和比热（C）或焓（ENTH）；把实常数CON1当做热电容（Therm capacitnce），用户选择该选项后，需要输入材料的生热率（QRATE）。如图2-39所示，用户根据设置来输入CON1。

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图2-39 “MASS71单元关键字设置”对话框

（2）K4关键字

K4关键字用来设置生热率是否与温度相关。用户可以设置两种方式：不与温度相关（NO），这是ANSYS的默认选项；生热率与温度相关（Yes）。ANSYS使用多项式模拟生热率与温度的关系，即

式中，T为前一个时间步的绝对温度。

如图2-40所示，A₁～A₆通过实常数输入。当K4设置为NO时，A₂～A₆必须设置为0；当K4设置为YES时，A₂～A₆必须设置为非0值。

图2-40 “MASS71单元的实常数输入”对话框