瞬態(tài)熱分析

散熱片和聚光燈的分析都是屬于穩(wěn)態(tài)問題，都是建立在有足夠的時(shí)間使得熱量趨于穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)與熱量趨于穩(wěn)定的時(shí)間的長短有關(guān)，有可能是幾秒，幾個(gè)小時(shí)或者幾天。

熱量、溫度隨著時(shí)間的改變而改變的分析屬于靜態(tài)熱分析問題，例如由一個(gè)有加熱器加熱的咖啡壺。加熱器的溫度由咖啡溫度調(diào)節(jié)器（恒溫器）所控制，當(dāng)咖啡的溫度低于設(shè)定最低溫度的時(shí)候，恒溫器就會(huì)打開，讓咖啡溫度高于設(shè)定的最高溫度的時(shí)候恒溫器就會(huì)關(guān)閉，如圖19所示溫度范圍會(huì)隨著時(shí)間的變化在某個(gè)范圍內(nèi)擺動(dòng)。

圖19熱分析的結(jié)果可以直接輸入到結(jié)構(gòu)分析模塊進(jìn)行熱盈利分析。

熱應(yīng)力

固體的溫度會(huì)隨著熱量的傳遞改變，當(dāng)溫度改變的時(shí)候，就會(huì)伴隨發(fā)生熱漲和冷縮。由于熱漲和冷縮而產(chǎn)生的應(yīng)力叫做熱應(yīng)力。

當(dāng)往一個(gè)杯子中倒入熱咖啡時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，這樣的熱應(yīng)力分析需要確定溫度的分布；杯子的內(nèi)表面溫度就是咖啡的溫度，而外表面則通過自定義的對(duì)流系數(shù)向外界空氣中散熱，由于冷卻是個(gè)相對(duì)較慢的過程，因此可以通過一個(gè)穩(wěn)態(tài)熱分析可以獲得杯子的溫度分布。溫度的差異性會(huì)導(dǎo)致熱應(yīng)力，當(dāng)我們使用COSMOSWorks的熱分析的結(jié)果就可以建立一個(gè)靜態(tài)算例獲得杯子的熱應(yīng)力分布。(圖20)

圖20通過穩(wěn)態(tài)熱分析可以獲得杯子不同位置的溫度分布，（左）建立一個(gè)結(jié)構(gòu)分析得到相應(yīng)的應(yīng)力分布（右）