技术技巧| MSC Sinda和MSC Thermica软件单位制问题

CAE大拿

主题	MSC Sinda和MSC Thermica软件单位制问题
用途	更好地了解MSC Sinda和MSC Thermica软件单位制
软件信息	Patran、MSC Sinda和MSC Thermica
内容	问题由来 热学分析的常用单位 Sinda/Thermica中的长度单位及相关问题

1、问题的由来
在软件使用培训中或在解答用户问题过程中，经常有用户问软件单位制的问题。对于结构的力学分析的单位制问题，可以参考《MSC产品实用技术技巧》一书中的1.13节Nastran常用单位的有关内容。以某钢材为例，在静力分析、模态分析、动力学分析的材料参数可以如表一所示，注意本文中Mg代表吨。
表一


对于热分析软件MSC Sinda和MSC Thermica，所涉及的物理量与力学分析软件有所不同，如果单位搞错了可能会导致错误的结果甚至得不到结果。为便于用户正确使用软件，本文做一些解释说明。

2、热学分析的常用单位
在热分析软件中经常会涉及的物理量有长度、密度、热传导率、比热、热流、换热系数等。对于国内用户，长度单位通常采用米或毫米，相应的有关物理量的单位可以采用表二所示的单位，为方便起见，也以某类型钢材作为例子，比较一下采用不同长度单位时的数值。
表二


3、Sinda/Thermica中的长度单位及相关问题
如果仅仅使用MSC Sinda ，用户可以使用米或毫米作为结构模型的长度单位，依据表二对材料参数和边界条件的单位调整正确、调整斯蒂芬-波尔兹曼常数正确（如图1所示）即可。如果需要Sinda和Thermica联合使用，需要注意，Thermica里面的计算和显示都是基于长度单位为米的国际标准单位制，Thermica不能自动识别用户采用了其它单位制， 因此建议在涉及到Thermica时，还是采用米制为好。 如果一定要使用毫米，技术上应该可以, 但使用时要小心, 除了需要材料参数和边界条件的单位需要调整正确、调整斯蒂芬-波尔兹曼常数，另外还要修改太阳常数，如下图2所示。

图1 斯蒂芬-波尔兹曼常数的修改

图2 太阳常数的修改

因为实际上Thermica不能判断用户使用的单位，所以当用户采用毫米作为长度单位， 在Thermica显示热流或热量时，尽管界面上显示的单位是W(瓦)，实际上应该是mW（毫瓦）。只有数值是对的，单位是需要依据用户在Patran里面设定的单位来确定的。计算出来的温度场是正确的。

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