例題4

発熱部のあるモデル(過渡解析)

本例題について

  • 例題3と同じモデル(中央部分に発熱部をもち、周囲温度を一定値としたモデル)を用いた過渡解析例を示します。

  • 経過時間における温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。

  • 表に記載されていない条件は初期設定の条件を使用します。

解析空間

項目

条件

解析空間

3次元

モデル単位

mm

 

解析条件

項目

条件

ソルバ

熱伝導解析[Watt]

解析の種類

過渡解析

解析オプション

なし

 

過渡解析タブにて以下のように設定しています。ステップ数は120で時間ステップは2秒

としていますので初期温度0度から240秒間における温度分布の変化を解析すること

ができます。

タブ設定

設定項目

条件

過渡解析

No.

ステップ数

出力間隔

時間ステップ[s]

1

120

10

2.0

 

初期温度

0 [deg]

モデル図

モデルは例題3と同じものを使用しています。ボディ属性、材料定数、境界条件も例題3と同じです。

直方体のガラスエポキシの中央部に円柱形状の発熱体(ニクロム)が埋め込まれている状況をモデル化しています。

発熱体の発熱量はボディ属性にて設定し、周囲の温度境界条件は外部境界条件にて0度に設定しています。

ボディ属性および材料の設定

ボディ No./ボディタイプ

ボディ属性名

材料名

メッシュサイズ

0/Solid

VOL1

006_ガラスエポキシ※

 

1/Solid

VOL2

109_ニクロム※

2

※材料データベースを利用

 

VOL2での発熱量を以下のように設定しています。

ボディ属性名

タブ

設定

VOL2

発熱量

10[W]

境界条件

境界条件名/トポロジ

タブ

境界条件の種類

条件

外部境界条件

温度

0  [deg]

 

※外部境界条件は[モデル]タブの
 


 

[外部境界条件] をクリックして設定できます。

解析結果

経過時間40秒、160秒、240秒における温度分布の断面図を示します。

40秒

 

120秒

 

240秒

 

発熱体の中心点における温度の時間変化のグラフを示します。

240秒経過時点において、温度が250度付近に収束しつつあることが分かります。

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