A640 熱伝達解析

モデル

対象　片持ち梁　ビーム要素

片持ち梁をもちいて、熱伝達の解析を行ってみました。
元となるデータはA610、A630のビーム要素例になります。

参照：A610 熱変位解析
　　　 T221 熱伝達解析2
　　　A641 熱伝達解析 Elmer

モデル化：　FreeCADにてモデル化

ソルバー　：CalculiX（2.16)

ポストプロセッシング：FreeCAD,CalculiX GraphiX

条件 :　計算シートの内容に準拠

計算シート　XK084 熱伝達計算（保留）

梁断面　10㎜×10㎜　ヤング率　210000MPaとしている。

線膨張係数：1.200e-05 (1/K)

温度条件：初期温度300K　→　変更後温度500K
（端面に固定温度500K設定）

伝導率：43.00 W/m/K　（ミリトン系と変わらないのでSI表示）

比熱：590000000 Nmm/ton/K（ミリトン系）(非定常の場合）

密度：7.9e-9　ton/mm³(非定常の場合）

熱伝達係数：0.1 (Nmm/s・1/mm²/K)

作業:　下記

結果

温度（軸方向）
項目	値 (K)
最大温度	500
最小温度	481

端面に放熱部があるので、温度分布が見られます。
値としてはちょっとずれている感じがします。（設定の不備かもしれません）
A641 熱伝達解析 Elmer　の方が合っていそうです。

作業　FreeCAD

元とするデータはA610 熱変位解析になります。
00:00 開始
00:08 元にある結果を削除します
00:32 熱伝達面を指定します。伝達係数とシンク温度を指定します。（伝達係数は既定だと0.01で入りますが、0.1で計算しています）
※動画にはポップアップウィンドウは表示されていません
これで解析実行します。必要に応じて、出力設定等追記しますが、エディターで行うことになります。

結果の整理をしやすくするため節点結果をdatファイルに書き出しています。

サンプルファイル : beam_themal_convec.inp

参考　：　T205 結果グループの設定

非定常（仮）

およそ3500秒で飽和状態になっています。

作業　テキストエディット

*STEP, INC=200
*COUPLED TEMPERATURE-DISPLACEMENT, direct
100,10000

元とするデータは上記のA640 熱伝達解析になります。
左：beam_themal_convec.inp
右：beam_themal_convec_unste_.inp
1783,1784行：密度を追加します。
1800,1801行：STEADY STATE をDIRECTにして100秒ステップを10000秒まで設定しています。（任意）

サンプルファイル : beam_themal_convec_unste_.inp