مدل‌سازی اولیه تحلیل انتقال حرارت در Abaqus CAE

برای شروع تحلیل انتقال حرارت پایدار (Steady-State Heat Transfer) یک بلوک مسی در نرم‌افزار Abaqus CAE، باید مراحل مدل‌سازی اولیه را با دقت انجام دهید.

۱. تنظیم مدل و ایجاد قطعه (Part)

1. نام‌گذاری مدل: یک فایل جدید باز کنید و نام مدل را به “انتقال حرارت” (Heat Transfer) تغییر دهید.
2. ایجاد قطعه: یک قطعه جدید با نام “block” ایجاد کنید. از آنجایی که بلوک یک حجم سه‌بعدی است، نوع آن را جامد سه‌بعدی (3D Solid) و ویژگی پایه را اکستروژن (Extrusion) تنظیم کنید.
3. ترسیم هندسه: شکل بلوک را با ابزار ترسیم مستطیل طراحی کرده و ابعاد آن را بر اساس شماتیک مشخص نمایید.
4. عمق اکستروژن: عمق اکستروژن را ۶ متر تعیین کنید تا هندسه سه‌بعدی بلوک تکمیل شود.

۲. تعریف خواص ماده و مقطع

1. تعریف ماده: در تحلیل انتقال حرارت، ویژگی اصلی ماده در Abaqus هدایت حرارتی (Conductivity) است. یک ماده جدید با نام “Copper” (مس) ایجاد کنید.
2. خواص حرارتی: در بخش “Thermal”، زیرمجموعه “Conductivity” را انتخاب کرده و ضریب هدایت حرارتی مس را وارد کنید.
3. تعریف مقطع: یک مقطع جدید با نام “Copper Section” و دسته Solid Homogeneous (جامد همگن) ایجاد کنید. ماده مس را برای این مقطع انتخاب نمایید.
4. اختصاص مقطع: این مقطع را به کل بلوک مسی اختصاص دهید.

۳. مونتاژ، مراحل و شرایط مرزی دما

1. مونتاژ: در ماژول Assembly، یک نمونه (Instance) از قطعه “block” ایجاد کنید.
2. تعریف مراحل تحلیل: در ماژول Step، یک مرحله جدید با نام “Heating Step” ایجاد کنید. نوع آن را از حالت پیش‌فرض (Static, General) به “Heat Transfer” (انتقال حرارت) تغییر دهید و تحلیل را از نوع “Steady-State” (پایدار) تنظیم کنید.
3. اعمال شرایط مرزی دما: شرایط مرزی دما باید در مرحله‌ای به غیر از مرحله اولیه (Initial) اعمال شوند، زیرا قصد داریم مقادیر دمایی غیرصفر را به مدل بدهیم.
   • دمای ثابت ۱: یک شرط مرزی دما با نام “Constant Temperature 1” ایجاد کرده و آن را به یک انتهای بلوک اعمال کنید و مقدار دما را ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد تنظیم نمایید.
   • دمای ثابت ۲: شرط مرزی دیگری با نام “Constant Temperature 2” ایجاد کرده و آن را به انتهای دیگر بلوک با دمای ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد اختصاص دهید.

کلمات کلیدی

Abaqus CAE، انتقال حرارت پایدار، بلوک مسی، هدایت حرارتی، اکستروژن، دمای ثابت، Steady-State