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ANSYS热分析指南
VFOPT，opt设置为NEW时，则程序重新计算形状系数并将其保存在一个文件中。如果数据库中已经有了形状系数，则该命令可以关闭对形状系数的计算（opt=OFF）。在第二次（或多次）执行SOLVE命令时，OFF是默认值，即不重新计算形状系数而直接读取第一次求解的形状系数。如果第一次求解后形状系数发生较大改变，需要重新计算形状系数（如大变形），则应在第二次（或多次）求解前，将此值设定为NEW，重新计算形状系数。 6.9.4 计算并验证形状系数选项
然后可以计算形状系数，并验证和得到平均值。 ? 计算并存储形状系数： 命令：VFCALC
GUI：Main Menu>Radiation>Compute
? 可用如下命令列出所选择单元对的形状系数并计算平均系数： 命令：VFQUERY
GUI: Main Menu>Radiation>Query
? 用如下命令可将平均系数提取出来： *GET,Par,RAD,VFAVG 6.9.5 设定载荷选项
如果模型有均匀的温度，本步将设定初始温度。还需要定义载荷步并将边界条件的变化形式设定为渐变。
? 对所有节点设定初始的均匀温度 命令：TUNIF
GUI: Main Menu>Solution>Settings>Uniform Temp
? 设定载荷步数量或时间步 命令： SUBST或DELTIM
GUI: Main Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Freq and Substps or
Time and Substps
Main Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequenc>Time-Time Step ? 由于热辐射是高度非线性的，应设定渐变的边界条件 命令： KBC
GUI: Main Menu>Preprocessor>Loads>-Load Step Opts-Time/Frequency>Time-Time Step
6.10 静态热辐射分析的几点建议
对于只有热流密度(HFLUX)或热流率（HEAT）边界条件的热辐射问题，或热辐射作为热传递主导方式的问题（即低导热系数），应采用“伪瞬态”求解方法来求解静态问题。主要有如下三个步骤： 1．在定义材料属性时，定义材料的密度和比热为常值。设定这两个材料值的大小并不重要，因为最终是求解稳态问题；
2．将求解类型设定为瞬态问题 命令：ANTYPT
GUI: Main Menu>Solution>New Analysis 3．将准静态辐射分析求解为稳态问题 命令：QSOPT
GUI: Main Menu>Preprocessor>-Load Step Options->Time/Frequency>Quasi-Static
只有当SOLCONTROL,ON时，QSOPT命令才有效。可用OPNCONTROL 命令设定稳态温度的误差。
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与物体材料属性（密度、比热、导热系数等）相关，在瞬态变化刚开始时，物体温度的变化量可能很小。开始时将QSOPT设置为ON，将结束时间设为默认值（TIME=1），可得到非静态的结果，按以下方法可得到纯静态结果值:
? 用命令OPNCONTROL减小静态温度误差范围，这样可能会使计算时间延长； ? 增大最终时间值和时间步长值以便在后面获得大的温度改变。
6.11 热辐射分析实例1
6.11.1 问题描述
在第五章实例1中考虑热辐射，冷却栅表面黑度为0.9，求解温度分布及与空气间的热流率。
? 使用隐藏方法
首先按第五章例1的命令流或菜单，求解未考虑热辐射时的温度分布。注意到表面单元可以转换为LINK32，使用隐藏方法生成一个辐射矩阵。然后再回到原来的分析，将此辐射矩阵作为超单元加入，求解温度分布。
6.11.2 菜单操作过程（接第五章实例1） 6.11.2.1 将单元类型2更换为LINK32
选择“Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”，点击Add，单元编号中输入2，选择LINK32，点击OK。
6.11.2.2 创建空间节点，用于计算辐射到空气中的热流率
选择“Main Menu>Preprocessor>Create>Node>On Active CS”，节点编号为NN+2, X坐标为6.5*fspc/2, Y坐标为hgt+0.2。 6.11.2.3 选择所有单元为2的单元及节点
1、选择“Utility Menu>Select>Entities>Element>By Attributes>Element Type, 2, From Full”，点击Apply。
2、选择“Utility Menu>Select>Entities>Nodes>Attached to>Elements, From Full”，点击OK。
6.11.2.4 将所选单元的第三节点修改为NN＋2
选择“Main Menu>Preprocessor>Move/Modify>Modify Nodes”，点击Pick all，在Starting Location N 中输入3，New node number at location n中输入NN+2。 6.11.2.5 定义辐射相关选项
1、定义黑度：选择“Main Menu>Radiation Matrix>Emissivities”，将材料2,3,4,5的黑度都设定为0.9，点击OK。 2、设定定义斯蒂芬—波尔兹曼常数、2D/3D、空间节点：选择“Main Menu>Radiation Matrix>Other Setting”，输入斯蒂芬—波尔兹曼常数为0.119e-10（英制），选择2D，空间节点为NN+2。
3、选择隐藏方式并生产辐射矩阵文件：选择“Main Menu>Radiation Matrix>Write Matrix”，选择Hidden, 输入文件名bays，点击OK。
6.11.2.6 再次进入前处理，恢复单元类型2为SURF151
选择“Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”，注意修改单元选项如第五
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章例1。
6.11.2.7 选择所有节点，并将SURF19单元的第三节点恢复为NN+1
1、选择“Utility Menu>Select>Entities>Nodes>Select all”， 2、选择“Main Menu>Preprocessor>Move/Modify>Modify Nodes”，点击Pick all, 在Starting Location N 中输入3, 在New node number at location n中输入NN+1。 3、选择“Utility Menu:>Select>Select Everything”。 6.11.2.8 定义热分析的超单元
1、选择“Main Menu:>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete”，选择SuperElement 50， 在单元属性中设置element behavior 为Ration Substr。
2、选择“Main Menu>Preprocessor>Create>Element>Elements Attribute” 设置单元类型为3，材料为1。
3、选择“Main Menu>Preprocessor>Create>Element>From .sub file”，输入bays。 6.11.2.9 求解
1、设定英制华氏度与英制绝对温度差值：选择“Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/Delete”，输入460。
2、约束空间节点NN+2的温度：选择“Main Menu>Solution>Apply>Temperature>On node”，输入90。
3、求解：选择“Main Menu>Solution>solve current CS”。 6.11.2.10 后处理
1、打印冷却栅与空气的热流率：选择“Main Menu>General Postproc>List Resust>Reaction Solu”。
2、显示冷却栅温度分布：选择“Utility Menu>Select>Entities>Nodes>By Num/Pick, Unselect”，点击OK，输入NN+1，NN+2，输入OK。
3、选择“Main Menu>General Postproc>Plot Resust>Nodal Solution>Temperature”。 6.11.3 等效的命令流方法
/prep7 !重新进入前处理
et,2,link32 !将单元2定义为LINK32
n,nn+2,6.5*fspc/2,hgt+.2 !创建计算辐射到空气中热量的空间节点 esel,s,type,,2 !选择所有单元类型为2的单元 nsle,s !选择单元上节点
emod,all,3,nn+2 !修改单元，将空间节点作为第三节点 eplot finish
/aux12 !进入辐射矩阵生成器 emis,2,.9 !定义黑度 emis,3,.9 emis,4,.9 emis,5,.9
stef,0.119e-10 !定义斯蒂芬—波尔兹曼常数 geom,1 !两维 vtype,0 !隐藏方法
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space,nn+2 !空间节点为NN+2
write,bays !将辐射矩阵写入bays.sub文件 finish !退出辐射矩阵生成器
/prep7 !再次进入前处理
et,2,surf19,1,,,1,1 !将单元类型2重新定义为SURF19 keyopt,2,8,2 nsel,all
emod,all,3,nn+1 !修改单元，将孤立节点NN+1作为第三节点 allsel
et,3,matrix50,1 !type,3 mat,1 real,1
se,bays !finish /solu
toffst,460 !d,nn+2,temp,90 !solve !finish ! 后处理 /post1
prrsol !nsel,u,node,,nn+1,nn+2 plns,temp !finish
? 使用非隐藏方法
6.11.4 等效的命令流方法
/prep7 et,2,link32
n,nn+2,6.5*fspc/2,hgt+.2 esel,s,type,,2 nsle,s
emod,all,3,nn+2 eplot
finish /aux12 x=0
lsel,s,line,,5+x,6+x lsel,a,line,,10+x,20+x,10 lsel,a,line,,15+x,16+x,1 nsll,s,1
定义单元类型3为超单元 读入bay3.sub中的辐射矩阵 设置英制绝对零度
定义空间节点NN+2的温度 求解 求解冷却栅与空气的热流率
显示温度分布 ！以上与隐藏方法相同 ！生成第一个辐射矩阵文件bay1.sub 6-12