焊接模拟ansys实例PDF.pdf
Abaqus焊接模拟分析程序(包括应力场和温度场)
【我的硕士论文的一部分】求解温度场!上表面上没有对流换热边界条件!单位制:米、秒、摄氏度!/CLEAR,START/FILNAME,temp,0/COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 00:09:52 11/26/2007/CONFIG, NRES, 5000/PREP7/VIEW,1,1,2,3/ANG,1/REP,FAST!*!===============================================================================================!指定单元ET,1,SOLID70!*!*!===============================================================================================!材料属性!=====================================================================================!316LMPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7850MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,300MPTEMP,3,900MPTEMP,4,1400MPTEMP,5,2000MPDATA,KXX,1,,18.6MPDATA,KXX,1,,21.4MPDATA,KXX,1,,28.4MPDATA,KXX,1,,33.9MPDATA,KXX,1,,48MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,600MPTEMP,3,800MPTEMP,4,1400MPTEMP,5,2000MPDATA,C,1,,502MPDATA,C,1,,612MPDATA,C,1,,635MPDATA,C,1,,659MPDATA,C,1,,670MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,1300MPTEMP,3,1410MPTEMP,4,1440MPTEMP,5,1550MPTEMP,6,2000MPDATA,ENTH,1,,7.88e7MPDATA,ENTH,1,,6.131e9MPDATA,ENTH,1,,7.347e9MPDATA,ENTH,1,,9.145e9MPDATA,ENTH,1,,1.03e10MPDATA,ENTH,1,,1.272e10!===============================================================================================!定义常量WidthBase=0.025 !宽度HeightBase=0.02 !基底高度Length=0.09 !长度WidthClad=0.0015 !宽度HeightDeposition=0.00375 !覆层高度Layer=15 !层数HeightClad=HeightDeposition/layerdt=0.0001 !小量Temp=20 !环境温度InitTemp=300 !初始温度CoffConv=30 !对流换热系数!===============================================================================================!定义常量Velocity=0.003 !扫描速度StepDis=0.0015 !每个载荷步位移LaserPower=700 !激光功率Radius=0.0015 !激光光斑半径Area=3.14159265*(Radius**2) !激光光斑面积Factor=0.3 !吸收因子StepTime=StepDis/Velocity !每个载荷步时间TotalTime=(Length+Radius*2)/Velocity !载荷持续时间(扫描一层) StepNum=(Length+Radius*2)/StepDis !载荷步数!===============================================================================================!建模BLOCK,0,Length,0,-0.0066,0,WidthClad,BLOCK,0,Length,0,-0.0066,WidthClad,0.0067BLOCK,0,Length,-0.0066,-HeightBase,0,WidthClad,K, ,0,0,WidthBase,K, ,Length,0,WidthBase,K, ,0,-HeightBase,WidthBase,K, ,Length,-HeightBase,WidthBase,V, 16, 13, 27, 25, 15, 14, 28, 26V, 24, 21, 27, 13, 23, 22, 28, 14BLOCK,0,Length,0,HeightDeposition,0,WidthClad,VGLUE,ALLNUMCMP,ALL!===============================================================================================!划分网格LSEL, S, LOC, Y, dt, HeightDeposition-dt, !高度方向LESIZE, ALL, , , Layer,LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,0LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,LengthLESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, 0, WidthBase-DT,LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, WidthBase,LESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL, S, LOC, X, dt, Length-dt, !长度方向LESIZE, ALL, , , Length/StepDis,LSEL, S, LOC, Z, dt, WidthClad-dt, !宽度方向LESIZE, ALL, , , 1,LSEL,S,LOC,Z,WidthClad+DT,0.0067-DTLESIZE,ALL,,,4,LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,-DT,-HeightBaseLESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,0LESIZE,ALL,,,4,0.5VSEL,S,LOC,Y,0,HeightDeposition!网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLVSEL,S,LOC,Y,-1,0 !网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLALLSEL,ALL!============================================================================= ==================!基底边界条件、初始条件NSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底初始温度IC,ALL,TEMP,InitTempNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底侧面，换热边界条件NSEL, R, LOC, Z, WidthBaseSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底左端面，换热边界条件NSEL, R, LOC, X, 0SF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底右端面，换热边界条件NSEL, R, LOC, X, LengthSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, 0 !基底上表面，换热边界条件NSEL, R, LOC, Z, WidthClad, WidthBaseSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLFINISH/SOLU!===============================================================================================!瞬态分析参数设置ANTYPE,4 !分析类型：瞬态!*TRNOPT,FULL !求解方法：完全的N-R方法!*!DELTIM,0.01,0.001,0.05 !载荷子步(默认子步时间步长、最小、最大)——载荷步为0.333NSUBST, 4CNVTOL,HEAT, ,0.01,2,0.000001, !收敛准则：控制热流OUTRES,NSOL,LAST !结果输出：所有!===============================================================================================!杀死单元NSEL, S, LOC, Y, 0, HeightDeposition !杀死熔覆层单元ESLN, S, 1, ALLEKILL,ALLALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOTESEL,S,LIVE !激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,0,RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALL!===============================================================================================!预热*DO, i, 1, 2m=mod(i,2)*IF,m,EQ,1,THEN !如果为奇数层，向右扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i-1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=StepDis*(k-1)RightX=StepDis*kNSEL, S, LOC, Y, 0ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!删除热流密度载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, O, RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ELSE !如果为偶数层，向左扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i-1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=Length-StepDis*kRightX=Length-StepDis*(k-1)NSEL, S, LOC, Y, 0ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!激活单元的上表面，删除载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, O, RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ENDIF*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOT!===============================================================================================!熔覆*DO, i, 1, Layer, 1m=mod(i,2)*IF,m,EQ,1,THEN !如果为奇数层，向右扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i+1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=StepDis*(k-1)RightX=StepDis*kNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含左端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含右端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,LengthNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的侧面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Z,WidthCladNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!删除热流密度载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1) !激活单元的下表面，删除对流换热边条ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, 0, RadiusNSEL, U, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*iESLN, S, 1NSEL, R, LOC, Y,HeightDeposition/Layer*(i-1)SFDELE, ALL, CONVALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ELSE !如果为偶数层，向左扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i+1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=Length-StepDis*kRightX=Length-StepDis*(k-1)NSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, LeftX+2*RadiusNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含左端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含右端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,LengthNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的侧面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Z,WidthCladNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!激活单元的上表面，删除载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX+2*StepDis, RightX+2*StepDisSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1) !激活单元的下表面，删除对流换热边条ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, LeftX+2*StepDis,RightX+2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, 0, RadiusNSEL, U, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*iESLN, S, 1NSEL, R, LOC, Y,HeightDeposition/Layer*(i-1)SFDELE, ALL, CONVALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ENDIF*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOT!===============================================================================================!冷却!==============================================================================!~100s*DO, k, 1, 2, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+50*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~1000s*DO, k, 1, 9, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+100+100*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~3000s*DO, k, 1, 10, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+1000+200*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~10000s*DO, k, 1, 14, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+3000+500*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO FINISH【我的硕士论文的一部分】求解应力场!修改速度、时间子步步长、载荷文件位置!如果修改基底的热膨胀系数，要修改宏文件!单位制:米、秒、摄氏度/CLEAR,START/FILNAME,stress,0/COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 20:15:52 09/10/2007/CONFIG, NRES, 5000/PREP7/PAGE, 1000, , 1000,/VIEW,1,1,2,3/ANG,1/REP,FAST!*!===============================================================================================!指定单元ET,1,45!*!*!===============================================================================================!材料属性!=====================================================================!316LMPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7850MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,ALPX,1,,1.75E-005MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,300MPTEMP,3,600MPTEMP,4,900MPTEMP,5,1300 MPDATA,EX,1,,2.0E+11MPDATA,EX,1,,1.7E+11 MPDATA,EX,1,,1.5E+11MPDATA,EX,1,,5.0E+10 MPDATA,EX,1,,0.4E+10MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25TB,KINH,1,5,4,0TBTEMP,20TBPT,,0,0TBPT,,7E-4,1.4E8TBPT,,0.0012,1.83E8TBPT,,0.1,2.16E9TBTEMP,300TBPT,,0,0TBPT,,5.5E-4,9.35E7TBPT,,0.0012,1.27E8TBPT,,0.1,1.84E9TBTEMP,600TBPT,,0,0TBPT,,3.2E-4,4.8E7TBPT,,0.0012,7.19E7TBPT,,0.1,1.54E9TBTEMP,900TBPT,,0,0TBPT,,2.5E-4,1.25E7TBPT,,0.0012,5.1E7TBPT,,0.1,5.45E8TBTEMP,1300TBPT,,0,0TBPT,,2.5E-4,1E6TBPT,,0.00375,1.13E7TBPT,,0.1,7.05E7!=====================================================================!A3ExpandCoeff=1.75E-005!structural->nonlinear->inelastic->rate independent->kinematic hardeningplasticity->mises plasticity->bilinear!===============================================================================================!定义常量WidthBase=0.025 !宽度HeightBase=0.02 !基底高度Length=0.09 !长度WidthClad=0.0015 !宽度HeightDeposition=0.00375 !覆层高度Layer=15 !层数HeightClad=HeightDeposition/layerdt=0.0001 !小量Temp=20 !环境温度InitTemp=300 !初始温度CoffConv=30 !对流换热系数!===============================================================================================!定义常量Velocity=0.003 !扫描速度StepDis=0.0015 !每个载荷步位移LaserPower=700 !激光功率Radius=0.0015 !激光光斑半径Area=3.14159265*(Radius**2) !激光光斑面积Factor=0.3 !吸收因子StepTime=StepDis/Velocity !每个载荷步时间TotalTime=(Length+Radius*2)/Velocity !载荷持续时间(扫描一层) StepNum=(Length+Radius*2)/StepDis !载荷步数!===============================================================================================!建模BLOCK,0,Length,0,-0.0066,0,WidthClad,BLOCK,0,Length,0,-0.0066,WidthClad,0.0067BLOCK,0,Length,-0.0066,-HeightBase,0,WidthClad,K, ,0,0,WidthBase,K, ,Length,0,WidthBase,K, ,0,-HeightBase,WidthBase,K, ,Length,-HeightBase,WidthBase,V, 16, 13, 27, 25, 15, 14, 28, 26V, 24, 21, 27, 13, 23, 22, 28, 14BLOCK,0,Length,0,HeightDeposition,0,WidthClad,VGLUE,ALLNUMCMP,ALL!===============================================================================================!划分网格LSEL, S, LOC, Y, dt, HeightDeposition-dt, !高度方向LESIZE, ALL, , , Layer,LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,0LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,LengthLESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, 0, WidthBase-DT,LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, WidthBase,LESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL, S, LOC, X, dt, Length-dt, !长度方向LESIZE, ALL, , , Length/StepDis,LSEL, S, LOC, Z, dt, WidthClad-dt, !宽度方向LESIZE, ALL, , , 1,LSEL,S,LOC,Z,WidthClad+DT,0.0067-DTLESIZE,ALL,,,4,LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,-DT,-HeightBaseLESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,0LESIZE,ALL,,,4,0.5VSEL,S,LOC,Y,0,HeightDeposition!网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLVSEL,S,LOC,Y,-1,0 !网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLALLSEL,ALLVSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DT!删除热影响区外的单元VSEL,A,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTVCLEAR,ALLVDELE,ALL, , ,1ALLSEL,ALLFINISH!===============================================================================================!瞬态分析参数设置/SOLANTYPE,4 !分析类型：瞬态TRNOPT,FULL !求解方法：对于材料非线性，这是唯一的方法NLGEOM,on !大变形分析LNSRCH, onNSUBST, 4NEQIT,30CNVTOL,U,,0.05,2,, !收敛准则：控制位移CNVTOL,F,,0.01,2, !收敛准则：控制力OUTRES,NSOL,LAST !结果输出：TREF, Temp!===============================================================================================!杀死单元NSEL, S, LOC, Y, 0, HeightDeposition !杀死熔覆层单元ESLN, S, 1EKILL,ALLALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOTNSEL,S,LOC,Z,0 !对称边条（相当于三个约束，UZ,ROTX,ROTY）D,ALL,UZ,0NSEL,S,LOC,Y,-0.0066 !固定中心点（增加两个约束，UX,UY）NSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,X,length/2D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,Y,-0.0066,0 !固定中心线（增加一个约束，ROTZ）NSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,X,length/2D,ALL,UX,0ALLSEL,ALLSAVE!===============================================================================================!熔覆*DO,m,1,Layerk=mod(m,2)*IF,K,EQ,1,THEN*DO,n,1,StepNum,KBC,0TIME,TotalTime*(m-1)+StepTime*nLeftX=StepDis*(n-1)RightX=StepDis*nNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(m-1),HeightDeposition/Layer*m !熔覆层生长NSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLLDREAD,TEMP,StepNum*(m+1)+n,last,, ,'temp','rth','F:\temp\differentvelocity\3' !读取体载荷NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDO*ELSEIF,K,EQ,0,THEN*DO,n,1,StepNum,KBC,0TIME,TotalTime*(m-1)+StepTime*nLeftX=Length-StepDis*(n-1)RightX=Length-StepDis*nNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(m-1),HeightDeposition/Layer*mNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLLDREAD,TEMP,StepNum*(m+1)+n,last,, ,'temp','rth','F:\temp\differentvelocity\3'NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDO*ENDIF*ENDDO!===============================================================================================!冷却*DO, k, 1, 35, 1TIME,TotalTime*Layer+0.5*k!载荷步结束时间NSUBST, 4KBC, 0 !载荷步内载荷随时间分布：常数LDREAD,TEMP,StepNum*(Layer+2)+K,last,, ,'temp','rth','F:\temp\different velocity\3'NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOTFINISH【补充】其中的宏命令是加比较复杂的位移边条，可以去掉，然后加上你需要的边界条件即可；。
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdf
Ansys静力分析实例： 1 问题描述： 如图所示支架简图，支架材料为结构钢，厚度10mm，支架左侧的两个通孔为固定孔，顶面的开槽处受均布载荷，载荷大小为500N/mm。
2 启动Ansys Workbench，在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型，操作步骤按下图进行，单击“Geometry”，选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件，如果文件格式不符，可以把三维图转换为“.stp”格式文件，即可导入，如下图所示。
4 选择零件材料：文件导入后界面如下图所示，这时，选择“Geometry”下的“Part”，在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格：如下图，选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小（“Element size”项）】。
生成网格后的图形如下图所示： 6 添加分析类型：选择上方工具条中的“New Analysis”，添加所需做的分析类型，此例中要做的是静力分析，因此选择“Static Structural”，如下图所示。
7 添加固定约束：如下图所示，选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中，提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑，因此要确定图示6位置为“Face”，【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键，连续选择两个孔面为支撑面，按“Apply”确认，如下图所示。
8 添加载荷：选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Force”，如下图所示。
ANSYS点焊模拟
焊接参数设置
电流
电流大小影响焊接热量和熔 池尺寸。
焊接时间
焊接时间决定热量输入和熔 池深度。
压力
压力确保焊件紧密接触，提 高焊接质量。
温度
温度控制影响熔池状态和金 属组织变化。
温度场分析
点焊过程中，电流通过焊点产生热量，并通过热传导向周围区域扩散 。温度场分析可以模拟焊点及周围材料的温度变化过程，帮助确定焊 点最高温度、冷却速度等关键参数。
ANSYS点焊模拟技术可帮助企业提高产品质量，降低生产 成本，缩短产品开发周期，提升产品竞争力。ANSYS点焊 模拟技术已成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
总结与展望
ANSYS点焊模拟技术在汽车、航空、电子等行业具有广阔的应用前景 。未来，随着材料科学、计算技术的发展，ANSYS点焊模拟技术将更 加精确、高效、智能化。
4
定义焊接热源和夹具约束
模型建立是ANSYS点焊模拟的基础。第一步需要建立焊件和工件的几何模型，并进行网格划分。然后，根据材料特性定义材料属性，最后设置 焊接热源、夹具约束等边界条件。
材料属性输入
1 1. 材料类型
选择合适的材料，如钢、 铝、铜等，并输入其密度 、弹性模量、泊松比、屈 服强度等参数。
金属组织预测
ANSYS点焊模拟可预测焊点金属组织演化，包括晶粒尺寸、相变和组 织缺陷。
通过分析模拟结果，可以预测焊接过程中发生的金属组织变化，例如 晶粒长大、相变、固溶强化、晶界强化等。
金属组织预测有助于了解焊接工艺对焊点力学性能的影响，为优化焊 接工艺参数提供参考。
焊点性能评估
力学性能
主要包括抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度等。 通过模拟结 果，可以预测焊点在不同载荷条件下的失效模式。
焊接模拟ansys实例(2020年整理).doc
焊接模拟ansys实例!下面的命令流进行的是一个简单的二维焊接分析, 利用ANSYS单元生死和热-结构耦合分析功能进!行焊接过程仿真, 计算焊接过程中的温度分布和应力分布以及冷却后的焊缝残余应力。
finish/clear/filnam,1-2D element birth and death/title,Weld Analysis by "Element Birth and Death"/prep7/unit,si !采用国际单位制!******************************************************et,1,13,4 !13号二维耦合单元, 同时具有温度和位移自由度et,2,13,4!1号材料是钢!2号材料是铝!3号材料是铜!铝是本次分析中的焊料, 它将钢结构部分和铜结构部分焊接起来!下面是在几个温度点下, 各材料的弹性模量mptemp,1,20,500,1000,1500,2000mpdata,ex,1,1,1.93e11,1.50e11,0.70e11,0.10e11,0.01e11mpdata,ex,2,1,1.02e11,0.50e11,0.08e11,0.001e11,0.0001e11mpdata,ex,3,1,1.17e11,0.90e11,0.30e11,0.05e11,0.005e11!假设各材料都是双线性随动硬化弹塑性本构关系!下面是各材料在各温度点下的屈服应力和屈服后的弹性模量tb,bkin,1,5tbtemp,20,1tbdata,1,1200e6,0.193e11tbtemp,500,2tbdata,1, 933e6,0.150e11tbtemp,1000,3tbdata,1, 435e6,0.070e11tbtemp,1500,4tbdata,1, 70e6,0.010e11tbtemp,2000,5tbdata,1, 7e6,0.001e11!tb,bkin,2,5tbtemp,20,1tbdata,1,800e6,0.102e11tbtemp,500,2tbdata,1,400e6,0.050e11tbtemp,1000,3tbdata,1, 70e6,0.008e11tbdata,1, 1e6,0.0001e11tbtemp,2000,5tbdata,1,0.1e6,0.00001e11!tb,bkin,3,5tbtemp,20,1tbdata,1,900e6,0.117e11tbtemp,500,2tbdata,1,700e6,0.090e11tbtemp,1000,3tbdata,1,230e6,0.030e11tbtemp,1500,4tbdata,1, 40e6,0.005e11tbtemp,2000,5tbdata,1, 4e6,0.0005e11!!材料密度(假设为常值)mp,dens,1,8030mp,dens,2,4850mp,dens,3,8900! 热膨胀系数(假设为常值)mp,alpx,1,1.78e-5mp,alpx,2,9.36e-6mp,alpx,3,1.66e-5!泊松比(假设为常值)mp,nuxy,1,0.29mp,nuxy,2,0.30mp,nuxy,3,0.30!热传导系数(假设为常值)mp,kxx,1,16.3mp,kxx,2,7.44mp,kxx,3,393!比热(假设为常值)mp,c,1,502mp,c,2,544mp,c,3,385!热膨胀系数(假设为常值)!由于该13号单元还有磁自由度, 此处假设一磁特性, 但并不影响我们所关心的结果mp,murx,1,1mp,murx,2,1mp,murx,3,1!假设焊料(铝)焊上去后的初始温度是1500℃mp,reft,2,1500mp,reft,3,20!******************************************************!下面建立几何模型csys,0k,1,0,0,0k,2,0.5,0,0k,3,1,0,0 !长1米k,4,0,0.3,0 !厚度0.3米（二维中叫做宽度）k,5,0.35,0.3,0k,6,0.65,0.3,0k,7,1,0.3,0a,1,2,5,4a,2,6,5a,2,3,7,6!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!划分网格!!!!!!!!!!!!!!!!!esize,0.025type,2mat,2amesh,2!esize,0.05 !网格划分出现问题type,1mat,1amesh,1!mat,3amesh,3eplot!/soluantype,4 ! 瞬态分析trnopt,full!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!在模型的左边界加位移约束!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!nsel,all*get,minx,node,,mnloc,xnsel,s,loc,x,minxd,all,ux,0*get,miny,node,,mnloc,ynsel,r,loc,y,minyd,all,uy,0!*****假设模型的左右边界处温度始终保持在20摄氏度左右*****!其他边界条件如对流和辐射等均可施加，此处因为只是示意而已，故只施加恒温边界条件nsel,all*get,minx,node,,mnloc,xnsel,s,loc,x,minxd,all,temp,20nsel,all*get,maxx,node,,mxloc,xnsel,s,loc,x,maxxd,all,temp,20!!!!!!!!!!!!!!!由于第2个面是焊接所在区域，因此首先将该区域的单元“杀死”!!!!!!!!!!!!!!!!nna=2esel,all*get,emax,elem,,num,maxasel,s,area,,nnaesla*get,nse,elem,,count*dim,ne,,nse*dim,nex,,nse*dim,ney,,nse*dim,neorder,,nsemine=0!**********************************************!下面的do循环用于将焊料区的单元按其形心y坐标排序!以便后面模拟焊料由下向上逐步“生长”过程*do,i1,1,nseesel,u,elem,,mine*get,nse1,elem,,countii=0*do,i,1,emax*if,esel(i),eq,1,thenii=ii+1ne(ii)=i*endif*enddo*do,i,1,nse1*get,ney(i),elem,ne(i),cent,y*get,nex(i),elem,ne(i),cent,x*enddominy=1e20minx=1e20*do,i,1,nse1*if,ney(i),lt,miny,thenminy=ney(i)minx=nex(i)mine=ne(i)*else*if,ney(i),eq,miny,then*if,nex(i),lt,minx,thenminy=ney(i)minx=nex(i)mine=ne(i)*endif*endif*endif*enddoneorder(i1)=mine*enddo!************************************************************** max_tem=1500 !按照前面假设，焊料的初始温度为1500℃dt1=1e-3 !用于建立初始条件的一个很小的时间段dt=5 !焊接一个单元所需的时间t=0 !起始时间esel,alleplot/auto,1/replot*do,i,1,nseekill,neorder(i)esel,s,liveeplot*enddoallsel,alloutres,all,allic,all,temp,20kbc,1timint,0,structtimint,1,thermtimint,0,magtintp,0.005,,,1,0.5,0.2!nsub1=2nsub2=40!**************************************************do,i,1,nseealive,neorder(i)esel,s,liveeplotesel,all!******下面的求解用于建立温度的初始条件******t=t+dt1time,tnsubst,1*do,j,1,4d,nelem(neorder(i),j),temp,max_tem*enddosolve!****下面的求解用于保证初始的升温速度为零****t=t+dt1time,tsolve!*********下面的步骤用于求解温度分布***********do,j,1,4ddele,nelem(neorder(i),j),temp*enddot=t+dt-2*dt1time,tnsubst,nsub1solve*enddot=t+50000 !*********下面的步骤用于冷却过程求解***** time,tnsubst,nsub2solvesavefinish!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!后处理过程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!/post1!**************下面的一系列命令用于生成应力的动画文件******* /seg,dele/cont,1,15,0,1200e6/16,1200e6/dscale,1,1.0avprin,0,0avres,1/seg,multi,stress1,0.1esel,all*do,i,1,nseesel,u,elem,,neorder(i)*enddo*do,i,1,nseesel,a,elem,,neorder(i)set,(i-1)*3+1,1plnsol,s,eqv*do,j,1,nsub1set,(i-1)*3+3,jplnsol,s,eqv*enddo*enddo*do,i,1,nsub2set,(nse-1)*3+4,iplnsol,s,eqv*enddo/seg,off,stress1,0.1/anfile,save,stress1,avi!**********下面的一系列命令用于生成温度的动画文件************ /seg,dele/cont,1,15,0,1500/16,1500/dscale,1,1.0avprin,0,0avres,1/seg,multi,temp1,0.1esel,all*do,i,1,nseesel,u,elem,,neorder(i)*enddo*do,i,1,nseesel,a,elem,,neorder(i)set,(i-1)*3+1,1plnsol,temp*do,j,1,nsub1set,(i-1)*3+3,jplnsol,temp*enddo*enddo*do,i,1,nsub2set,(nse-1)*3+4,iplnsol,temp*enddo/seg,off,temp1,0.1/anfile,save,temp1,avifinish。
AnsysWorkbench静力学分析详细实例.pdf
Ansys静力分析实例： 1 问题描述： 如图所示支架简图，支架材料为结构钢，厚度10mm，支架左侧的两个通孔为固定孔，顶面的开槽处受均布载荷，载荷大小为500N/mm。
2 启动Ansys Workbench，在界面中选择Simulation启动DS模块。
3 导入三维模型，操作步骤按下图进行，单击“Geometry”，选择“From File”。
从弹出窗口中选择三维模型文件，如果文件格式不符，可以把三维图转换为“.stp”格式文件，即可导入，如下图所示。
4 选择零件材料：文件导入后界面如下图所示，这时，选择“Geometry”下的“Part”，在左下角的“Details of ‘Part’”中可以调整零件材料属性。
5 划分网格：如下图，选择“Project”树中的“Mesh”，右键选择“Generate Mesh”即可。
【此时也可以在左下角的“Details of‘Mesh’”对话框中调整划分网格的大小（“Element size”项）】。
生成网格后的图形如下图所示： 6 添加分析类型：选择上方工具条中的“New Analysis”，添加所需做的分析类型，此例中要做的是静力分析，因此选择“Static Structural”，如下图所示。
7 添加固定约束：如下图所示，选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Fixed Support”。
这时左下角的“Details of ‘Fixed Support’”对话框中“Geometry”被选中，提示输入固定支撑面。
本例中固定支撑类型是面支撑，因此要确定图示6位置为“Face”，【此处也可选择“Edge”来选择“边”】然后按住“CTRL”键，连续选择两个孔面为支撑面，按“Apply”确认，如下图所示。
8 添加载荷：选择“Project”树中的“Static Structural”，右键选择“Insert”中的“Force”，如下图所示。
ANSYS典范实例汇集(共72个例子)
47.非线性分析考虑刚度退化 .............................................................................................237 48.一个圆形水池的静力分析 .............................................................................................238 49.ANSYS 中混凝土模式预应力模拟的算例......................................................................239 50.悬臂梁受重力作用发生大变形求其固有频率.............................................................241 51.循环对称结构模态分析.................................................................................................243 52.三角平台受谐波载荷作用的结构响应.........................................................................245 53.三角平台受一地震谱激励的应力分布和支反力.........................................................247 54.三角平台受时程载荷作用的应力分布和变形过程.....................................................249 55.经典层合板理论.............................................................................................................251 56．定易圆轨迹的例子.......................................................................................................258 57．模拟门式刚架施工－单元生死...................................................................................258 58．钢筋混凝土整体式模型例子.......................................................................................261 59．在荷载步之间改变材料属性例子...............................................................................263 60．含预应力的特征值屈曲计算.......................................................................................264 61．振型叠加计算及工况组合例子...................................................................................266 62．柱子稳定分析算（预应力，特征值屈曲，初始缺陷）...........................................269 63． module MConcrete !混凝土模板 ............................................................................272 64.混凝土开裂实例.............................................................................................................280 65．螺栓网格划分...............................................................................................................281 66．自由液面的土石坝平面渗流分析...............................................................................282 67．导出刚度矩阵...............................................................................................................286 68．某混凝土拱坝工程施工期及运行期温度场仿真分析...............................................287 69．移动温度荷载计算.......................................................................................................294 70．SHSD 用于壳-实体装配实例 An .................................................................................296 71．ansys 显示－隐式－回弹分析实例 .........................................................................300 72．工况组合的经典例子...................................................................................................315
基于ANSYS的分段退焊焊接温度场的数值模拟
ｑ 加 热 斑 点 中 心 最 大 比热 流 ； Ｋ — — 能 量 集 中 系数 ；ｒ — Ａ点 距 加 热 斑 点 中 心 的距离 。
图 ３ 分段 退焊原理 图
３ ２ Ｇ Ｖ Ｖ Ｔ 中国水运 ２ ｏ １ ４ ・ ８
题 ，提 供 了一 种 选 择 最 优 工 艺 参 数 的 焊 接 方 法 。
关键 词 ：分 段 退 焊 数 值 模 拟 有 限 元 温度 场
随 着 计 算 机 技 术 和 计 算 方 法 的 发 展 ，数 值 模 拟 技 术 已 经 成 为 现 代 工 程 学
形 成 和 发 展 的 一 个 重 要 推 动 力 。 焊 接 是
单 位 时 间 内 通 过 单 位 面 积 提 供 给 焊 件 的
热 能 称 为 热 流 密 度 ｑ（ ｒ ）． 根 据 研 究 表
明 ，加 热 斑 点 上 的 比热 流 分 布 可 以近 似 的用 高 斯 曲线 来 描 述 ，如 图 ２所 示 ：
时间有 限元 模拟 焊接 时材料 和构建 的热
行 为 ，焊 接 过 程 中 焊 接 温 度 场 随 时 间 和
值 较 大 的焊 接 方 法 ，如 高 压 真 空 电 子 束
和激光焊接 等。 ２ 、 几何 计 算 模 型
空 间 的 变 化 情 况 ，并 整 理 数 据 和 对 结 果
进行 分析 。
研 究 对 象材 料 为 Ｑ ２ ３ ５钢 ，几何 尺
一
中心 与边缘 的热 能相差越 大 。
由式 （ １ ） 可 以看 出 ， 由 ｑ 和 Ｋ 值
就 可以求 出任意点 的热 流密 度 ，高 斯 曲
线下 面所覆盖 的全部热能为 ：
个 牵 涉 到 电 弧 物 理 、传 热 、冶 金 和 力
基于ANSYS上的焊接热过程模拟技术的研究_张亮峰
{C} [T ]+ [K ]{T } = {Q} 式中: {C}—— 比热矩阵 ;
[ T ]—— 节点温度的时间导数 ; [ K ]—— 有效热传导矩阵 ; { T }—— 节点温度向量 ; { Q}—— 有效的节点热流率向量。 由此可对分析的稳态 ( T 项为零 )、瞬态、线性和
非线性等类型的问题进行分析 ,还可进行相变分析 —— 物态变化、结构分析 - 以热等。由于使用藕合场 单元同时求解 ,使得耦合复杂热传递和结构问题成 为可能 ,如瞬态热流分析等。
结 语
运用计算机模拟技术 ,对焊接热过程进行分析 , 可有效地指导正确的制定或选择焊接条件 ,如板厚、 接头型式、工艺参数、预热温度等。 由于 ANSYS程 序功能强大 , 涉及范围广 ,并且它友好的 图形界面 ( GUI)及优秀的程序构架使其易学易用 ,该程序还 使用了 基于 Mo tif 标准 的易 于理 解的 GUI,通 过 GU I可方便的交互访问程序的各种功能、命令、用 户手册和参考材料 ,并可一步一步地完成整个分析 , 因而使 AN SYS易于使用。 同时 , AN SYS可与许多 先进的 CAD软件共享数据 ,并为广大工 业领域的 用户提供了分析各种问题的能力 ,而且它的设计数 据接口程序提供了完全与设计数据相关联的分析方 案 ,并通过良好的用户界面完成分析。 因此 ,它在工 程界越来越广泛应用。
基于ANSYS的焊接过程有限元模拟
０ 前言
目前， 数值模拟技术已遍及焊接学科的各个领 域 。有 限 元 法 是 伴 随 着 计 算 机 技 术 和 数 值 分 析 方 法 发 展 起 来 的 结 构 分 析 方 法 。它 已 广 泛 地 应 用 于 焊 接 热 传 导 、热 弹 塑 性 应 力 和 变 形 分 析 、焊 接 结 构 的 断 裂力学分析等［１］。ＡＮＳＹＳ 软件是以有限元分析为基础 的大型通用 ＣＡＥ 软件， 其强大的热结构耦合及瞬态、 非线性分析能力使其在焊接模拟技术中具有广阔 的应用前景［２］。本研究利用 ＡＮＳＹＳ 软件的参数化程 序语言 ＡＰＤＬ 编制了焊接过程三维瞬态温度场、应 力应变场模拟分析程序， 并以中厚板表面堆焊为例 给出了具体分析过程， 计算结果与实测结果比较吻
第 ３７ 卷 第 ７ 期 ２００７ 年 ７ 月
电焊机
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．７ Ｊｕｌ．２００７
研究与设计
基于 ＡＮＳＹＳ 的焊接过程有限元模拟
刘兴龙 １， 曲仕尧 ２， 邹增大 ２， 王新洪 ２
（１．南车四方机车车辆股份有限公司， 山东 青岛 ２６６０３１； ２．山东大学 材料科学与工程学 院， 山东 济南 ２５００６１）
图 ４ 计算与测试热循环曲线 下降。升温速度明显地比冷却速度快， 当冷却到一定 的时候， 各点温度很快趋于相同。
图 ４ 为距离焊接起始点 ５７ ｍｍ、焊缝中心 ７．５ ｍｍ 处平板上表面位置（平板前端焊缝熔合区）实测的热 循环曲线和计算所得的热循环曲线。计算结果与实 测结果非常吻合， 计算所得的最高温度 １ ５５０ ℃， 实 测最高温度 １ ３９５ ℃， 误差约为 １１％。
基于ANSYS的焊接过程模拟分析方法研究_安超
（１）在 “Ｆｉｌｅ’ ’ 菜单中， 选择Ｅｘｐｏｒｔ命令。 （２）在 “Ｅｘｐｏｒｔ Ｄａｔａ” 对话框中输入所要输出的ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ文 件名。 （３）在ＦｉＩｅｓ ｏｆ列表框框中选择Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ＰＳ（： ｝： ． ｅｐｓ）， 然 后单击Ｔｏｏｌｓ下拉按钮中的Ｏｐｔｉｏｎｓ选项， 激活 “ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ Ｏｕｔ Ｏｐｔｉｏｎｓ” 对话框， （４）在 “ＰｏｓｔＳｃ邱ｔ Ｏｕｔ Ｏｐｔｉｏｎｓ’ ’ 对话框中， 确定所要绘制的 内容（Ｗｈａｔ ｔｏ ｐｌｏｔ区）、 是否包含预视图像（Ｐｒｅｖｉｅｗ区）、 使用的单 位（Ｓｉｚｅ Ｕｎｉｔｓ区）、 输出的大小比例（Ｓｃａｌｅ区） （５）单击Ｓａｖｅ按钮， 退出对话框。
图 3 焊接 30s 时温度场模拟图
图 2 模型的网格划分 （３）热源的加载。 在此选用高斯热源， 并用分步加载的方法进行 加载 （热源是随着电弧的移动逐渐加载上去的） ， 利用 “单元生死” 技 术来模拟焊道的焊接情形。 通过定义生热率来模拟电弧的移动过 程， 并随着时间和空间加载。
3.2 求解结果
图 1 V 形坡口的两块钢板
3.1 建模
焊接过程为对称分布， 故取焊缝的一半进行分析。 （１）定义单元类型。 本例分析整个焊接过程中的温度场和应力 场情况，因此采用能够进行瞬态非线性分析的单元类型。 在这里选 用Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ 单元类型库中的平面热实体单元Ｐ Ｌ Ａ Ｎ Ｅ ７ ７ 和空间热实
作者简介: 安超, 男 , 1 9 8 9 年 2 月生， 研究生学历 （研二） , 研究方向: 机械动态仿真与优化设计。
３ 实例分析
如图１为Ｖ形开口的两块钢板， 钢板材料为２０钢。 现把两者焊接 起来， 焊缝为三层单道焊缝。
流为正。 （３）第三类边界条件： 物体在某些边界上的对流条件为已知。 Qs = h(Te − Ts ) （４） 式中 h 是对流系数， Te 是流体参照温度。
基于ANSYS的管材对接焊数值模拟
３ ６）生产 ，其后均 未 出现 砂卡现 象 ，且每 次作业 均冲砂 大于
２ ０ ｍ，平 均 检 泵 周 期 １ ９ ９ 天 （ 斜 井 偏 磨 严 重 ）。 当 出 砂 量 较 多 时 ，螺 杆 泵亦无 法 正常 生 产 。 Ｍ１ ２ ０ — ３ ５ 一 Ｘ５ 井 抽油 机 生产 在 ２ （ ） １ ２ 年ｌ （ ） 月２ ５ 日因砂 杆卡 ，正
步 对焊 接应 力 和变 形进 行分 析 计算 ，得 出焊 接 接头 处随 着 加热
和 冷 却的 过程 应 力分 希 ｆ 青 况。
参 考文 献
『 １ １ 贾坤 荣， 刘 军， 岳珠峰 厚 板焊接 温度 场和 残余 应 力场 的数 值
应 用 有 一 定 的优 势 ，当 出砂 量 较 少 时 ， 不会 造成 杆 卡现 象 。
Ｍ４ — ４ 一 Ｘ ２ ９ １ 井在２ ０ ０ ９ 年３ 月１ ４ 日新投抽油机生产 ，日产液量
１ ２ ｍ ， 日产原 油 ７ ． ５ ｔ ，含 砂 ０ ． ２ ％，生 产４ （ ） 天 后 因砂杆 卡 失效 ，作 业 冲砂 ２ ４ ｍ，在 未 采取 防 砂措 施 的情 况 ，改用 螺 杆 泵 （ Ｇ Ｌ Ｂ Ｉ ２ ０ —
（收稿 日期 ：２ ０ １ ３ － ０ ３ － ２ ７）
统 计２ ０ １ ２ 年南区螺杆泵井检 泵作业２ ３ 井次 ，其 中管漏失效
井 次最 多 ，为８ 井 次 ，占作业 井 次 的３ ５ ％，其 次 为杆 断脱 失 效 ５ 井
次 ，占２ ２ ％。
（ １ ） 管漏失效的主要原因是抽油杆的高速 定点径向旋转磨
拟 。应 用 生 死 单 元 技 术 形 象地 模 拟 了 焊 接 过 程 中焊 缝 的熔 固过
程。
ANSYS7.0焊接例子
– Nonlinear Material Properties are as defined in Appendix A (derived from Tables 1 and 2 of Ref.1). – Refer to Ref.3 for APDL input to build and run model.
Resistivity of mild steel (Ohm-m)
16 of 25
Resistance Spot Welding
Appendix A: Material Properties
Thermal expansion coefficient of mild steel (1/Deg C)
17 of 25
Resistance Spot Welding
Simulation with ANSYS 7.0 ANSYS Technical Support October, 2002
Resistance Spot Welding
Simulation with ANSYS 7.0
Objective:
Predict the temperature, voltage and electrode displacement vs time during application of an electric current and pressure load across electrodes during a resistance spot welding process.
3 of 25
Resistance Spot Welding
Simulation with ANSYS 7.0
ansys教程完整PDF
2.布尔操作
1. .....
要使用布尔操作:
2. .....
3. .....
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >
Procedure
选择一种布尔操作 (例如� Add)
选择图形类型. 将弹出 选取菜 单 (见下页) 提示选择图形进行 布尔操作.
准则
方面:
– 载荷数值 (包括输出的反力) 基于360度转角的3-D结构。
– 在右图中�轴对称模型中的 载荷是3-D结构均布面力载 荷的总量。
Axis of symmetry
3-D 结构
2-D 有限元模型
Total Force = 2pr = 47,124 lb.
()
加载约束载荷
1. .....
2. ..... 在关键点加载位移约束:
3. .....
procedure
Main Menu: Solution > -Loads- Apply -StructuralDisplacement > On Keypoints +
拾取 keypoints
Expansion option 可使相同的载荷加 在位于两关键点连线的所有节点上
如果加载后坡度的方向相反, 将 两个压力数值颠倒即可。
500
VALI = 1000 VALJ = 500
()
加载轴对称载荷
轴对称载荷可加载到具有对称轴的3-D 结构上。 3-D 轴对称结构可用一2-D 轴对称模型描述。
对称轴
3-D 结构
轴对称模型
10” 直径
5” 半径
()
加载 轴对称载荷, 注意以下
焊接过程模拟与焊接变形、焊接Ansys应力有限元分析报告
焊接过程模拟与焊接变形、焊接Ansys应力有限元分析1.1 焊接变形与焊接应力焊接时，加热和冷却循环总会导致一定程度的变形，焊接变形对尺寸稳定性以与结构力学性能都有很大的影响，控制焊接变形在焊接加工中是一个关键的任务。
在钢结构焊接中，焊接工艺会使构件温度场产生不均匀变化，从而在构件中产生复杂的剩余应力分布。
剩余应力是一种自相平衡的力系，当构件承受荷载时，如受拉、受压等，荷载引起的应力将与截面剩余应力相叠加，从而使构件某些部位提前达到屈服强度，并发生塑性变形，故会严重降低构件的刚度和稳定性以与结构疲劳强度。
对构件进展焊接，在焊件上产生局部高温的不均匀温度场，焊接中心处温度可达1600℃，高温区的钢材会发生较大程度的膨胀伸长，但受到相邻钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中，随时间和温度而不断变化，称其为焊接应力。
焊接应力较高的部位，甚至将达到钢材的屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接剩余应力。
并且在冷却过程中，钢材由于不能自由收缩，而受到拉伸，于是焊件中出现了一个与焊件加热方向大致相反的内应力场。
1.2 Ansys有限元焊接分析为通过对焊接过程的三维有限元模拟分析以与焊接后构件变形与剩余应力分布分析，为评估焊接对焊件的影响提供更加合理、有效、可靠的分析数据，并为焊接工艺提供一定的指导，为采用的焊接过程提供一定的分析依据，采用大型有限元计算软件Ansys作为分析工具对焊接过程与焊件的变形与剩余应力进展了分析。
ANSYS有2种方式来考虑热分析与力学分析之间的耦合,即直接耦合和间接耦合。
间接耦合法的处理思路为先进展温度场的模拟,然后将求出的结点温度作为体载荷施加在结构中,计算焊接剩余应力与变形。
即：(1)使用热分析的手段进展热分析，根据需要可采用瞬态分析与稳态分析模型，此处为瞬态分析。
(2)重新进入前处理中,将热分析单元转换为相应的结构分析单元，设置结构分析中材料属性,如弹性模量、泊松比、热膨胀系数等。
基于ANSYS的X80管线钢焊接数值模拟
Ｗｅ ｌ ｄｉ ｎｇ Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｘ８ ０ Ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎｅ Ｓｔ ｅ ｅ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＡＮＳＹＳ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ，ｉ ｔ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ 。 ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ＡＮ Ｓ ＹＳ ｔ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｏ ｕ ｔ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ
Ｌ ＵＯ Ｄｅ ｔ ｏ ｎ ｇ，Ｗ ＡＮ Ｆ ｕ ｗｅ ｉ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｉ ｙ ａ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｗｅ ｍ ｉ ￣ｏ ｆＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ５ ８ ０ ， Ｓ ｈ ｎｄ ａ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｗａ ｓ ｍａ ｄ ｅ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ — ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ － ｅ ｌ ｌ ｉ ｐ ｓ ｏ ｉ ｄ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ， ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｔ ｒ ｈ — ｄ ｅ ａ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｗｅ ｌ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ＡＰ Ｄ Ｌ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｒ ｌ ｃ ｙ ｃ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｈ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ
ansys教程完整PDF.
SY SN A
果结验检�2 果结析分看查�1 理处后 .3 evlos 解求�2 项选步荷载及荷载义定�2 制控解求和项选析分义定�1 解求行进荷载加施 .2 件条荷载、件条束约加施�4 分划格网元限有�3 型模体实何几入读或建创�2 �性属料材、数常实、型类元单�义定性属元单�1 型模元限有建创——理处前 .1
法算�HPS�力动体流点质顺光● 析分合耦元限有、元界边�法方元界边MEB ● 析分场声时实● 析分动运体柔�体刚、动运体刚● 析分展扩纹裂�析分效失● 析分落跌�析分性容包片叶及撞鸟�真仿甲穿彻侵● 析分播传的波力应及果效爆起�拟模炸爆● 学声、体流、热、构结�析分合耦场理物多● 式模料材性线非种多001 ● 动启重、分划重格网、格网应适 ● 拉欧质物单、拉欧质物多● 析分�ELA�拉欧�日郎格拉意任● 型类触接种多十四�析分触接动自全● �ANYD-SL/SYSNA�析分力动态瞬性线非度高 .2
.系关次层的间之们它及以 ,元图型模体实类四 .3-3
SYSNA
e vitcejbO
stniopyeK
seniL
!sPOO
s e n iL
stniopyeK saerA
.除删能不元图阶低则�上元图阶高在连元图的阶低果如 :示提 �semuloV�体 • �saerA�面 • � s en iL � 线 • �stniopyeK�点键关 • �为系关次层的元图型模�阶高最到阶低最从
SYSNA
能功体总的口窗个六中IUG SYSNA .2-1
e vitcejbO
ansys模拟焊接
ansys模拟焊接/FILNAME,weldingstress,0 /PREP7!定义焊接参数L=1E-1!焊件的长度W=1E-1!焊件的宽度H=6E-3!焊件的高度U=20!焊接电压I=160!焊接电流V=0.01!焊接速度YITA=0.7!焊接热效率R=0.007!电弧有效加热半径Q=U*I*YITA!电弧热功率Qm=3/3.1415/R**2*Q!加热斑点中心最大热流密度!*ET,1,PLANE55ET,2,SOLID70MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,200MPTEMP,3,500MPTEMP,4,750MPTEMP,5,1000MPTEMP,6,1500MPTEMP,7,1700MPTEMP,8,2500MPDATA,KXX,1,,50 MPDATA,KXX,1,,47 MPDATA,KXX,1,,40 MPDATA,KXX,1,,27 MPDATA,KXX,1,,30 MPDATA,KXX,1,,35 MPDATA,KXX,1,,40 MPDATA,KXX,1,,55 MPDATA,DENS,1,,7820 MPDATA,DENS,1,,7700 MPDATA,DENS,1,,7610 MPDATA,DENS,1,,7550 MPDATA,DENS,1,,7490 MPDATA,DENS,1,,7350 MPDATA,DENS,1,,7300 MPDATA,DENS,1,,7090 MPDATA,C,1,,460 MPDATA,C,1,,480 MPDATA,C,1,,530 MPDATA,C,1,,675 MPDATA,C,1,,670 MPDATA,C,1,,660 MPDATA,C,1,,780 MPDATA,C,1,,820 MPDATA,EX,1,,2.05E11 MPDATA,EX,1,,1.87E11 MPDATA,EX,1,,1.5E11 MPDATA,EX,1,,0.7E11 MPDATA,EX,1,,0.2E11 MPDATA,EX,1,,0.19E2 MPDATA,EX,1,,0.18E2 MPDATA,EX,1,,0.12e2 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.29 MPDATA,PRXY,1,,0.31 MPDATA,PRXY,1,,0.35 MPDATA,PRXY,1,,0.4 MPDATA,PRXY,1,,0.45 MPDATA,PRXY,1,,0.48MPDATA,PRXY,1,,0.5 UIMP,1,REFT,,,20 MPDATA,ALPX,1,,1.1e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.22e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.39e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.48e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.34e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.33e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.32e-5 MPDATA,ALPX,1,,1.31e-5 TB,BISO,1,6,2, TBTEMP,20 TBDATA,,220e6,0,,,, TBTEMP,250 TBDATA,,175e6,0,,,, TBTEMP,500 TBDATA,,80e6,0,,,, TBTEMP,750 TBDATA,,40E6,0,,,, TBTEMP,1000 TBDATA,,10E6,0,,,, TBTEMP,1500 TBDATA,,1E-5,0,,,,K,1,0,0,0K,2,0,L,0K,3,-W/2*0.15,L,0K,4,-W/2*0.3,L,0K,5,-W/2*0.5,L,0K,6,-W/2,L,0K,7,-W/2,0,0K,8,-W/2*0.5,0,0K,9,-W/2*0.3,0,0K,10,-W/2*0.15,0,0K,11,0,0,HA,1,2,3,10A,10,3,4,9A,9,4,5,8A,8,5,6,7ESIZE,0.0012 AMESH,1ESIZE,0.0025 AMESH,2ESIZE,0.005 AMESH,3ESIZE,0.0065 AMESH,4TYPE,2 EXTOPT,ESIZE,2,0, EXTOPT,ACLEAR,1!*EXTOPT,ATTR,1,0,0 REAL,_Z4ESYS,0!*VOFFST,1,H,, VOFFST,2,H,, VOFFST,3,H,, VOFFST,4,H,,EPLOTNUMMRG,ALL,,,,LOW /SOL!*ANTYPE,4!*TRNOPT,FULL LUMPM,0*DEL,_FNCNAME*DEL,_FNCMTID*DEL,_FNC_C1*DEL,_FNC_C2*DEL,_FNC_C3*DEL,_FNCCSYS*SET,_FNCNAME,'GAOSI'*DIM,_FNC_C1,,1*DIM,_FNC_C2,,1*DIM,_FNC_C3,,1*SET,_FNC_C1(1),QM*SET,_FNC_C2(1),V*SET,_FNC_C3(1),R*SET,_FNCCSYS,0!/INPUT,HANJIE.func,,,1*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,19,1,,,,%_FNCCSYS%!!Begin of equation:Qm*exp(-3*({X}^2+({Y}-V*{TIME})^2)/R^2) *SET,%_FNCNAME%(0,0,1),0.0,-999*SET,%_FNCNAME%(2,0,1),0.0*SET,%_FNCNAME%(3,0,1),%_FNC_C1(1)%*SET,%_FNCNAME%(4,0,1),%_FNC_C2(1)%*SET,%_FNCNAME%(5,0,1),%_FNC_C3(1)%*SET,%_FNCNAME%(6,0,1),0.0*SET,%_FNCNAME%(0,1,1),1.0,-1,0,0,0,0,0*SET,%_FNCNAME%(0,2,1),0.0,-2,0,1,0,0,-1*SET,%_FNCNAME%(0,3,1),0,-3,0,1,-1,2,-2*SET,%_FNCNAME%(0,4,1),0.0,-1,0,3,0,0,-3*SET,%_FNCNAME%(0,5,1),0.0,-2,0,1,-3,3,-1*SET,%_FNCNAME%(0,6,1),0.0,-1,0,2,0,0,2*SET,%_FNCNAME%(0,7,1),0.0,-3,0,1,2,17,-1*SET,%_FNCNAME%(0,8,1),0.0,-1,0,1,18,3,1*SET,%_FNCNAME%(0,9,1),0.0,-4,0,1,3,2,-1*SET,%_FNCNAME%(0,10,1),0.0,-1,0,2,0,0,-4*SET,%_FNCNAME%(0,11,1),0.0,-5,0,1,-4,17,-1*SET,%_FNCNAME%(0,12,1),0.0,-1,0,1,-3,1,-5*SET,%_FNCNAME%(0,13,1),0.0,-3,0,1,-2,3,-1*SET,%_FNCNAME%(0,14,1),0.0,-1,0,2,0,0,19*SET,%_FNCNAME%(0,15,1),0.0,-2,0,1,19,17,-1*SET,%_FNCNAME%(0,16,1),0.0,-1,0,1,-3,4,-2*SET,%_FNCNAME%(0,17,1),0.0,-1,7,1,-1,0,0*SET,%_FNCNAME%(0,18,1),0.0,-2,0,1,17,3,-1*SET,%_FNCNAME%(0,19,1),0.0,99,0,1,-2,0,0!End of equation:Qm*exp(-3*({X}^2+({Y}-V*{TIME})^2)/R^2) TUNIF,20,!定义初始温度!定义对流换热边界SFA,15,1,CONV,30,20SFA,20,1,CONV,30,20SFA,9,1,CONV,30,20SFA,14,1,CONV,30,20SFA,19,1,CONV,30,20SFA,24,1,CONV,30,20SFA,23,1,CONV,30,20SFA,7,1,CONV,30,20SFA,12,1,CONV,30,20SFA,17,1,CONV,30,20SFA,22,1,CONV,30,20SFA,1,1,CONV,30,20SFA,2,1,CONV,30,20SFA,3,1,CONV,30,20SFA,4,1,CONV,30,20!施加高斯热源SFA,5,1,HFLUX,%GAOSI% SFA,10,1,HFLUX,%GAOSI% OUTRES,ALL,ALL,TIME,L/V!设置求解时间AUTOTS,-1NSUBST,50,50,50KBC,0TSRES,ERASELSWRITE,1,!写入载荷文件为1 !*TIME,20AUTOTS,1NSUBST,20,20,20KBC,0!*TSRES,ERASELSWRITE,2,TIME,50AUTOTS,1NSUBST,30,30,30KBC,0!*TSRES,ERASELSWRITE,3,TIME,1100AUTOTS,1NSUBST,105,105,105 KBC,0!*TSRES,ERASELSWRITE,4,LSSOLVE,1,4,1,!开始求解!进入热应力求解/PREP7ETCHG,TTS!热到结构分析转换/SOLANTYPE,4TRNOPT,FULLLUMPM,0NLGEOM,1NROPT,FULL,,OFF!定义热应力计算参考温度TREF,20,DA,6,SYMMDL,13,,UY,DL,10,,UY,DL,7,,UY,DL,4,,UY,DL,1,,UZ,*DO,I,1,50LDREAD,TEMP,,,0.2*I,,'weldingstress','rth', ''!读入热分析的计算结果OUTRES,ALL,ALL,TIME,0.2*IDELTIM,0.2,0.075,0.2,1SOLVE*ENDDO*DO,I,1,20LDREAD,TEMP,,,10+I*0.5,,'weldingstress','rth 9;,''OUTRES,ALL,ALL,TIME,10+I*0.5DELTIM,0.5,0.5,1,1SOLVE*ENDDO*DO,I,1,30LDREAD,TEMP,,,20+I,,'weldingstress','rth',& #39;'OUTRES,ALL,ALL,TIME,20+IDELTIM,1,1,1,1SOLVE*ENDDO*DO,I,1,105LDREAD,TEMP,,,50+10*I,,'weldingstress','rth 9;,''OUTRES,ALL,ALL,TIME,50+10*IDELTIM,10,10,10,1SOLVE*ENDDO。
ANSYS 14.0 实例 搅拌摩擦焊接(焊接)模拟
LESIZE,8, , ,37,
LESIZE,18, , ,37,
MSHMID,2
VSWEEP,1
VSWEEP,2
MAT,2
ESIZE,0.002
VSWEEP,3
!定义焊接平板之间的接触
!*
CM,_NODECM,NODE
CM,_ELEMCM,ELEM
CM,_KPCM,KP
CM,_LINECM,LINE
CM,_AREACM,AREA
CM,_VOLUCM,VOLU
/GSAV,cwz,gsav,,temp
MP,MU,1,
MAT,1
MP,EMIS,1,
R,3
REAL,3
ET,2,170
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
CMSEL,S,_AREACM
CMDEL,_AREACM
CMSEL,S,_VOLUCM
ESEL,A,TYPE,,5
ESEL,R,REAL,,4
CMSEL,A,_NODECM
CMDEL,_NODECM
CMSEL,A,_ELEMCM
CMDEL,_ELEMCM
CMSEL,S,_KPCM
CMDEL,_KPCM
CMSEL,S,_LINECM
CMDEL,_LINECM
! Generate the target surface
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书山有路
mp,reft,1,20
mp,ref!******************************************************
!下面建立几何模型
csys,0
k,1,0,0,0
k,2,0.5,0,0
k,3,1,0,0 !长 1 米
nsel,all
*get,minx,node,,mnloc,x
nsel,s,loc,x,minx
d,all,ux,0
*get,miny,node,,mnloc,y
nsel,r,loc,y,miny
d,all,uy,0
!*****假设模型的左右边界处温度始终保持在 20 摄氏度左右*****
!其他边界条件如对流和辐射等均可施加，此处因为只是示意而已，故只施加恒温边
ddele,nelem(neorder(i),j),temp *enddo t=t+dt-2*dt1 time,t nsubst,nsub1 solve *enddo t=t+50000 !*********下面的步骤用于冷却过程求解***** time,t nsubst,nsub2 solve save finish !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!后处理过程!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! /post1 !**************下面的一系列命令用于生成应力的动画文件******* /seg,dele /cont,1,15,0,1200e6/16,1200e6 /dscale,1,1.0 avprin,0,0 avres,1 /seg,multi,stress1,0.1 esel,all *do,i,1,nse esel,u,elem,,neorder(i) *enddo *do,i,1,nse esel,a,elem,,neorder(i) set,(i-1)*3+1,1
et,2,13,4
!1 号材料是钢
!2 号材料是铝
!3 号材料是铜
!铝是本次分析中的焊料, 它将钢结构部分和铜结构部分焊接起来
!下面是在几个温度点下, 各材料的弹性模量
mptemp,1,20,500,1000,1500,2000
mpdata,ex,1,1,1.93e11,1.50e11,0.70e11,0.10e11,0.01e11
mpdata,ex,2,1,1.02e11,0.50e11,0.08e11,0.001e11,0.0001e11
mpdata,ex,3,1,1.17e11,0.90e11,0.30e11,0.05e11,0.005e11
!假设各材料都是双线性随动硬化弹塑性本构关系
!下面是各材料在各温度点下的屈服应力和屈服后的弹性模量
6
书山有路
plnsol,s,eqv *do,j,1,nsub1
set,(i-1)*3+3,j plnsol,s,eqv *enddo *enddo *do,i,1,nsub2 set,(nse-1)*3+4,i plnsol,s,eqv *enddo /seg,off,stress1,0.1 /anfile,save,stress1,avi !**********下面的一系列命令用于生成温度的动画文件************ /seg,dele /cont,1,15,0,1500/16,1500 /dscale,1,1.0 avprin,0,0 avres,1 /seg,multi,temp1,0.1 esel,all *do,i,1,nse esel,u,elem,,neorder(i) *enddo *do,i,1,nse esel,a,elem,,neorder(i) set,(i-1)*3+1,1 plnsol,temp *do,j,1,nsub1 set,(i-1)*3+3,j plnsol,temp *enddo *enddo *do,i,1,nsub2 set,(nse-1)*3+4,i plnsol,temp *enddo /seg,off,temp1,0.1 /anfile,save,temp1,avi finish
type,2
mat,2
amesh,2
!
esize,0.05 !网格划分出现问题
type,1
mat,1
amesh,1
!
mat,3
amesh,3
eplot
!
/solu
antype,4
! 瞬态分析
trnopt,full
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!在模型的左边界加位移约束!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
tb,bkin,1,5
tbtemp,20,1
tbdata,1,1200e6,0.193e11
tbtemp,500,2
tbdata,1, 933e6,0.150e11
tbtemp,1000,3
tbdata,1, 435e6,0.070e11
tbtemp,1500,4
tbdata,1, 70e6,0.010e11
miny=ney(i)
4
书山有路
minx=nex(i)
mine=ne(i)
*else
*if,ney(i),eq,miny,then
*if,nex(i),lt,minx,then
miny=ney(i)
minx=nex(i)
mine=ne(i)
*endif
*endif
*endif
*enddo
neorder(i1)=mine
/title,Weld Analysis by "Element Birth and Death"
/prep7
/unit,si
!采用国际单位制
!******************************************************
et,1,13,4
!13 号二维耦合单元, 同时具有温度和位移自由度
3
书山有路
界条件 nsel,all *get,minx,node,,mnloc,x nsel,s,loc,x,minx d,all,temp,20 nsel,all *get,maxx,node,,mxloc,x nsel,s,loc,x,maxx d,all,temp,20 !!!!!!!!!!!!!!!由于第 2 个面是焊接所在区域，因此首先将该区域的单元“杀 死”!!!!!!!!!!!!!!!! nna=2 esel,all *get,emax,elem,,num,max asel,s,area,,nna esla *get,nse,elem,,count *dim,ne,,nse *dim,nex,,nse *dim,ney,,nse *dim,neorder,,nse mine=0 !********************************************** !下面的 do 循环用于将焊料区的单元按其形心 y 坐标排序 !以便后面模拟焊料由下向上逐步“生长”过程 *do,i1,1,nse
tbtemp,2000,5
tbdata,1, 7e6,0.001e11
!
tb,bkin,2,5
tbtemp,20,1
tbdata,1,800e6,0.102e11
tbtemp,500,2
tbdata,1,400e6,0.050e11
tbtemp,1000,3
tbdata,1, 70e6,0.008e11
*enddo
!**************************************************************
max_tem=1500 !按照前面假设，焊料的初始温度为 1500℃
dt1=1e-3 !用于建立初始条件的一个很小的时间段
dt=5
!焊接一个单元所需的时间
t=0
esel,u,elem,,mine *get,nse1,elem,,count ii=0 *do,i,1,emax
*if,esel(i),eq,1,then ii=ii+1 ne(ii)=i
*endif *enddo *do,i,1,nse1
*get,ney(i),elem,ne(i),cent,y *get,nex(i),elem,ne(i),cent,x *enddo miny=1e20 minx=1e20 *do,i,1,nse1 *if,ney(i),lt,miny,then
7
1
书山有路
tbtemp,1500,4 tbdata,1, 1e6,0.0001e11 tbtemp,2000,5 tbdata,1,0.1e6,0.00001e11 ! tb,bkin,3,5 tbtemp,20,1 tbdata,1,900e6,0.117e11 tbtemp,500,2 tbdata,1,700e6,0.090e11 tbtemp,1000,3 tbdata,1,230e6,0.030e11 tbtemp,1500,4 tbdata,1, 40e6,0.005e11 tbtemp,2000,5 tbdata,1, 4e6,0.0005e11 ! !材料密度(假设为常值) mp,dens,1,8030 mp,dens,2,4850 mp,dens,3,8900 ! 热膨胀系数(假设为常值) mp,alpx,1,1.78e-5 mp,alpx,2,9.36e-6 mp,alpx,3,1.66e-5 !泊松比(假设为常值) mp,nuxy,1,0.29 mp,nuxy,2,0.30 mp,nuxy,3,0.30 !热传导系数(假设为常值) mp,kxx,1,16.3 mp,kxx,2,7.44 mp,kxx,3,393 !比热(假设为常值) mp,c,1,502 mp,c,2,544 mp,c,3,385 !热膨胀系数(假设为常值) !由于该 13 号单元还有磁自由度, 此处假设一磁特性, 但并不影响我们所关心的结 果 mp,murx,1,1 mp,murx,2,1 mp,murx,3,1 !假设焊料(铝)焊上去后的初始温度是 1500℃