1.指定分析类型
在这一步中，可以通过如下方法指定分析类型：
命令：ANTYPE,TRANSIENT,NEW
GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|NewAnalysis|Transient.
2.为分析建立初始条件
瞬态热分析的初始条件来自于对应的一个稳态计算结果，或者直接为所有节点设定初始温度。（1）设置均匀的初始温度
如果已知模型起始时的环境温度，可用下面的方法来设定所有节点的初始温度。
命令：TUNIF
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Settings|Uniform Temp
如果不在对话框中输入数据，则默认为参考温度，参考温度的默认值为零，可以通过如下方法设定参考温度。
命令：TREF
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Settings|Reference Temp
注意：设定均匀的初始温度，与下面的设定节点温度（自由度）不同。
命令：D
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Apply|Thermal|Temperature|OnNodes
初始均匀温度仅对分析的第一个子步有效；而设定节点温度将使节点温度在整个瞬态分析过程中等于指定值，除非通过下列方法删除此约束。
命令：DDELE
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Delete|Thermal|Temperature|OnNodes
（2）设置非均匀的初始温度
在瞬态热分析中，可以指定一个和一组初始温度不均匀的节点，方法如下。
命令：IC
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Apply|Initial Condit'n|Define
还可以对某些节点设定非均匀的初始温度，同时再设定其他节点的初始温度为均匀初始温度。要做到这点，只需要在为选择的节点定义不均匀温度之前，先定义均匀的温度即可。
用以下命令可显示具有非均匀初始温度的节点。
命令：ICLIST
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Define Loads|Apply|Initial Condit'n|List Picked
如果初始温度场是不均匀的且又是未知的，就必须首先进行稳态热分析来确定初始条件，步骤如下。
1）指定相应的稳态分析载荷，如温度约束，对流换热等。
2）关闭瞬态效应。
命令：TIMINT，OFF，THERRM
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Integration
3）定义较小的一个时间值（如：1E-6秒）。
命令：TIME
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step4）定义斜坡或阶越载荷，如果使用斜坡载荷，则就必须考虑相应的时间内产生的温度梯度效应。
命令：KBC
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step5）写载荷步文件。
命令：LSWRITE
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Write LS Fil
对于第二个载荷步，要记住删除所有固定温度边界条件，除非能够判断哪些节点上的温度确实在整个瞬态分析过程中都保持不变。同时，记住执行TIMINT,ON,THERM命令以打开瞬态效应。
3.设置载荷步选项
（1）设置时间步的策略
对于瞬态热分析，既可以用多个载荷步完成，也可以只用一个载荷步、采用表格边界条件并由一个数组参数定义时间点。表格边界条件方式仅适用于传热单元、热电单元、热表面效应单元、热流体单元以及这些类型单元的部分组合。
1）如果采用载荷步的方法，则按下述步骤进行。
①设定每一载荷步结束时的时间。
命令：TIME
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step②设定载荷变化方式。如果载荷在这个载荷步是恒定的，需要设为阶跃选项；如果载荷值随时间线性变化，则要设定为渐变选项。
命令：KBC
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step③定义在本载荷步结束时的载荷数值。
④将载荷步信息写入载荷步文件。
命令：LSWRITE
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Write LS File
⑤对于其他载荷步，重复步骤①～④即可，直到所有的载荷都已经写入到载荷步文件中。如要删除部分载荷（非温度约束），最好将其设置为在一个微小的时间段中值变为零，而不是直接删除。
2）如果采用表格参数定义载荷，则按如下步骤进行。
①用TABLE类型的数组参数定义载荷特性（例如，载荷与时间的关系）。
②打开自动时间步长功能（AUTOTS,ON），定义时间步长（DELTIM）或子步数。
③定义时间步重置选项。可以选择在求解中不重置时间步，或基于一个已定义好的时间数组重置时间步,或基于一个新的关键时间数组重置时间步。
命令：TSRES(www.daowen.com)
GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step
如果选择用新数组并交互时运行，此时程序要求填写一个n×1的关键时间数组。如果以批处理方式运行，则必须在执行TSRES命令之前定义一个数组，其将时间步重置为由DELTIM或NSUBST命令定义的初始值。如果在应用时间步重置数组（TSRES命令）的同时又采用了另外的时间值数组，则需确认：如果FREQ数组的时间值比在TSRES数组中所对应的最接近的时间值大，则大的数值至少应为由DELTIM或NSUBST命令定义的初始时间步增量。
注意：TSRES命令只有在设置了AUTOTS,ON的情况下才有效，如果采用固定时间步长（AUTOTS,OFF），则TRES被忽略。
定义关键时间数组的方式如下。
命令：*DIM
GUI：Utility Menu|Parameters|Array Parameters|Define/Edit
在关键时间数组中，时间值必须是升序排列的，并且不能超过由TIME命令定义的载荷步结束时间。在求解过程中，时间步可能会在数组定义的关键时刻点被重置。重置的大小基于命令DELTIM,DTIME或NSUBST,NSBSTP设置的初始时间步尺寸或子步数。
④用一个与关键时间数组类似的n×1数组参数来指定将哪些时刻的计算结果写入结果文件。如果是交互式运行程序，可在此时创建一个数组或采用已有数组，如果是批处理方式运行程序，则必须在OUTRES命令之前定义该数组。
命令：OUTRES
GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Output Ctrls|DB/Results File
（2）通用选项
1）求解控制选项。该选项打开或关闭ANSYS内部的求解控制功能，如果打开，则用户通常只需定义子步数（NSUBST）或时间步长（DELTIM），以及载荷步结束时间（TIME），其他的求解控制命令将由程序自动设置为其最佳值。
命令：SOLCONTROL
GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Sol'n Controls
2）时间选项
该选项定义载荷步的结束时间，默认情况下，第一个载荷步结束的时间是1.0，此后的载荷步对应的时间将逐次加1.0。
命令：TIME
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time and Substps
3）每载荷步中子步的数量或时间步大小
对于非线性分析，每一载荷步需要多个子步。默认情况下每个载荷步有一个子步。对于瞬态分析，在热梯度较大的区域，热流方向的最大单元尺寸和能够得到好结果的最小时间步长有一个关系。在时间步保持不变的时候，更多的单元通常会得到更好的结果；但是，在网格尺寸不变的时候，子步越多，结果反而会变得越差。当采用自动时间步和带中间节点的二次单元时，ANSYS建议用户根据输入的载荷来控制最大的时间步长，根据下面的关系来定义最小的时间步长：
ITS=∆2/4α （19-10）
其中，∆为在热梯度最大处沿热流方向的单元长度；α为扩散率，它等于导热系数除以密度与比热的乘积（α=k/(ρ×c)）。当采用有中间节点的单元时，如果违反上述关系式，ANSYS的计算会出现不希望的振荡，计算出的温度会在物理上超出可能的范围。如果不采用带中间节点的单元，则一般不会计算出振荡的温度分布，那么上述建议的最小时间步长就有些保守。
注意：不要采用特别小的时间步长，特别是当建立初始条件时。在ANSYS中，很小的数值可能导致计算错误。例如，当一个问题的时间量级为10-2的时候，时间步长为1×10-10时就可能产生数值错误。
命令：NSUBST或DELTIM
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step
4.非线性选项
（1）非线性热分析求解选项对于单场非线性热分析，ANSYS允许三种求解选项：FULL选项对应于默认的全N-R算法；Quasi选项对应于在非线性热问题求解过程中有选择性地重构热矩阵，只有当非线性材料的性质改变量较大时，才重构热矩阵，该选项在时间步间不执行平衡迭代，材料性质根据载荷步开始时的温度来确定；Linear选项只在每个载荷步的第一个时间步构建一个热矩阵，它只适用于进行快速求解以得到一个近似的结果。
在ANSYS中，这些选项可通过THOPT命令来选择，Quasi和Linear选项直接生成总体热矩阵，只有ICCG和JCG求解器支持这种求解，可用EQSLV命令选择这些求解器。
对于Quasi求解选项，必须定义用于矩阵重构的材料参数改变容差，默认的容差为0.05，对应于材料参数变化5％。Quasi选项设置一个单一的固定材料表以及在最高和最低温度之间等分的温度指针，用以计算随温度变化的材料性质。因此，采用该选项时，必须为固定材料表定义温度指针数以及最高和最低温度。还可用THOPT命令定义其他非线性载荷选项。
命令：THOPT
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Analysis Type|Analysis Options
（2）非线性载荷步选项及参数
只有存在非线性时，才需要定义如下几种非线性载荷步选项及参数
1）平衡迭代次数。此选项设置每一子步允许的最大迭代次数，默认值为25，对大多数非线性热分析问题已经足够。如果打开求解控制（SOLCONTROL,ON），则默认的迭代数介于15～26之间，根据具体的物理问题而变化。
命令：NEQIT
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Nonlinear|Equilibrium Iter
2）自动时间步长。此选项自动时间步长在瞬态分析中也称为的时间步优化。它使程序自动确定子步间的载荷增量。同时，它根据分析模型的响应情况，自动增、减时间步大小。在瞬态分析中，响应检测基于热特征值。对于THOPT，Quasi选项，时间步的修正也基于求解过程中的材料参数变化情况。如果特征值小，就采用大的时间步，反之亦然。在确定下一时间步长时，上一时间步中所进行的平衡迭代数量也是要考虑的依据之一，同时也要考虑非线性单元的状态变化。
①设置积分时间步长的上下限，上下限。
命令：NSUBST或DELTIM
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time-Time Step
②设置自动时间步选项。
命令：AUTOTS
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time and Substps
③调整自动时间步长中的默认参数值。
命令：TINTP
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time Integration
时间积分效应：该选项决定了是否包括结构惯性力，热容之类的瞬态效应。
④指定时间积分效应：
命令：TIMINT
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time Integration
注意：在瞬态分析时，时间积分效应默认是打开的，如果将其设为OFF，ANSYS将进行稳态分析。
3）瞬态积分参数。此参数控制时间积分方案的性质并设定自动时间步长控制标准。为尽量减小计算结果中的误差，可将此参数（THETA值）设为1。
命令：TIMINT
GUI：Main Menu|Preprocessor|Loads|Load Step Opts|Time/Frequenc|Time Integration
对收敛容差、求解结束、线性搜索，预测－矫正等选项的设置参见本书第3章。输出控制和求解与稳态的方法一致。
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