Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico Usando "Thermal Elements"

En esta entrada explicaremos cómo imponer un gradiente térmico usando “thermal elements” y hallaremos la distribución de temperaturas.

Si habéis leído Ansys en una Cáscara de Nuez: Gradiente Térmico Usando “Body Loads”, posiblemente no le veáis mucho sentido a ver un método alternativo que tiene la desventaja de no permitir ver la respuesta estructural de la estructura directamente. Evidentemente si existen los elementos térmicos es porque ofrecen mucho más de lo que podemos conseguir a través de “body loads”. Los elementos térmicos permiten imponer condiciones conductivas, convectivas y radiantes (tanto en régimen estacionario como transitorio). Además podemos acoplar todos esos efectos térmicos a problemas estructurales (ver Ansys en una Cáscara de Nuez: Análisis Acoplados Secuencialmente).

Datos del problema
Material: Acero.
Conductividad: 2.2 W/m·K.
Espesor: 60 cm.
Dimensiones: 10×10 m^2.
Temperaturas impuestas en las caras: 125ºC y 25ºC.
Comandos APDL

FINISH
~CFCLEAR,,1
!-----------------------------------
! Title
/TITLE, Gradiente Termico Usando "Thermal Elements"
/prep7
! --------------------------------------
! Geometría
! --------------------------------------
k,1,0,0,0
k,2,10,0,0
k,3,10,10,0
k,4,0,10,0
a,1,2,3,4
! --------------------------------------
! Material
mp,kxx,1,2.2 ! Conductividad del acero
! --------------------------------------
! Elemento 
! --------------------------------------
ET,1,shell131,0,0,0,1 ! keyop 4-> nº de capas
! --------------------------------------
! Sección
! --------------------------------------
sectype,1,shell
secdata,0.6,1,0 ! espesor, material y ángulo de orientación
! --------------------------------------
!Mallado
! --------------------------------------
type,1
secnum,1
esize,5
amesh,1
! --------------------------------------
! Condiciones de Contorno
! --------------------------------------
da,all,Tbot,25
da,all,ttop,125
/solu
solve
finish
/post1
! --------------------------------------
! Visualización de resultados
! Graficamos la temperatura de la cara superior
plnsol,ttop
! Graficamos la temperatura de la cara inferior
plnsol,tbot
! Damos volumen y representamos el gradiente
/ESHAPE,1
/GRAPHICS,POWER
PLNSOL,TEMP
! --------------------------------------

Resultados
Distribución de temperaturas en la placa:

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