【求助】三维铸造稳态温度场分析失败

yupanqui

最近在做铸造分析，学习了铁道出版社的《ANSYS8.0热分析教程与实例解析》上的例子。这个例子是关于二维铸造热分析的。具体模型如下：

选用plane55单元，对模型分网。对铸件上所有节点加温度1670℃，对型砂上所有节点加温度25℃，对型砂外廓的四条边上的所有节点施加对流系数65W/(m^2*℃)。之后做了稳态分析和瞬态分析。在稳态分析设置与三维情况下相同，详见下。

之后，仿照该实例分析了三维简单实例的铸造过程，设置过程类似，但稳态分析时求出来的初始温度场分布失败。

该模型的线框显示模式如图。中间的六面体为铸件，铸件外的部分为型砂，各自材料与二维分析的相同。用Solid87单元划分网格后，对中间的六面体铸件节点上施加温度1670℃，对型砂的节点上施加温度25℃，选中型砂外表面上所有节点，施加对流系数65W/(m^2*℃)。然后，对有限元模型进行求解设置：类型为瞬态分析，求解时间和时间步设置均为0.01s，并关闭时间积分（如下图）

之后进行稳态分析，以得到铸造的初始温度场分布。

但对其求解后发现，二维情况下的初始温度场可以得到，但是三维情况下的初始温度场求解时间非常短，且求解结果错误：铸件有时恒为1670℃，有时恒为25℃，砂型的温度场为25℃。如下图所示。


请问这是怎么回事？望指教。

yupanqui

下面是二维分析时的命令流，三维的求解设置与二维的相同。后面的压缩包可供下载。

fini
/clear
keyw,pr_therm,1
/prep7
et,1,plane55
mp,dens,1,1630
mp,kxx,1,0.52
mp,c,1,110
mptemp,1,25,1533,1595,1670
mpdata,kxx,2,1,28.8,31.2,24.5,24.5
mpdata,enth,2,1,0,7.5e9,9.6e9,1.1e10
rectng,0,0.1,0,0.05
rectng,-0.02,0.12,-0.02,0.07
/pnum,area,1
/replot
aovlap,1,2
numcmp,area
numcmp,line
/title,geometric model
esize,0.005
mat,2
amesh,1
aplot,all
mat,1
amesh,2
/title,elements in model
eplot
fini
/solu
antype,trans
timint,off
time,0.01
deltim,0.01
aplot
asel,s,,,1
nsla,s,1
d,all,temp,1670
alls
asel,s,,,2
nsla,s,1
d,all,temp,25
alls
lplot,all
/pnum,line,1
lsel,s,,,5,8
nsll,s,1
sf,all,conv,65,25
alls
solve
timint,on
time,600
autots,-1
deltim,3,3,10,1
kbc,0
ddele,all,temp
outres,all,all
solve
fini
/post1
set,last
/plopts,info,on
/title,temperature contours in casting and mould
plnsol,temp
/title,temperature contours in mould
esel,s,mat,,1
nsle,s,1
alls
fini
/post26
/plopts,info,off
/axlab,x,time,(sec)
/axlab,y,temperature
/gthk,axis,3
/gthk,curve,3
/color,curve,mred,1
nsel,s,loc,x,0.05
nsel,r,loc,y,0.025
*get,qa2,node,,num,max
nsel,s,loc,x,0.05
nsel,r,loc,y,0.05
*get,qa3,node,,num,max
nsel,s,loc,x,0
nsel,r,loc,y,0.05
*get,qa4,node,,num,max
nsel,s,loc,x,0.05,
nsel,r,loc,y,0.07
*get,qa5,node,,num,max
nsel,s,loc,x,-0.02
nsel,r,loc,y,0.07
*get,qa6,node,,num,max
nsol,2,qa2,temp
nsol,3,qa3,temp
nsol,4,qa4,temp
nsol,5,qa5,temp
nsol,6,qa6,temp
/title,curve decribed the relation between temperature and time at point a
plvar,2
/title,curve decribed the relation betwenn temperature and time at point b
plvar,3
/title,curve decribed the relation between temperature and time at point c
plvar,4
/title,curve decribed the relation between temperature and time at point d
plvar,5
/title,curve decribed the relation between temperature and time at point e
plvar,6
fini
/exit