在Abaqus模拟焊接的方法(图文操作)

ABAQUS模拟焊接的方法

——子程序dflux方法

作者：yanzongbao110

本文主要通过一个非常简单的平板焊接的例子来介绍abaqus使用子程序dflux模拟焊接的一般方法。

这里采用顺次耦合方法，以下对整个过程做简要介绍。

1. part and mesh

新建model-1,建立如下part（为模型的一半），长，宽，高分别是：100，50，5

图表 1

在model菜单中edit attibute，如下：

图表 2

进入mesh选项卡进行划网格，这里进行粗略划分，网格及单元选择如下图：

图表 3

图表 4

2. material

在material选项卡里新建材料，这里假设焊缝与母材的材料一样，所以只建立一种材料。材料包括以下部分（本例中没有应用latent heat）：

图表 5

图表 6

3. assembly

在assembly选项中，进行装配。如下：

图表 7

建立不同的集合及表面，以便后面保用。

建立set-allnode，如下图

图表 8

建立surface-rad，如下图。注意左侧面为对称面，不选择。

图表 9

4.创建分析步

创建两个热传导分析步，分别是焊缝加热和冷却过程。如下图：

图表 10

定义第一个分析步：

（a） （b）

图表 11

定义第二个分析步：

(a) (b)

图表 12

5. 创建interaction

在interaction中创建对流和辐射边界条件如下：

(a) (b)

图表 13

(a) (b)

图表 14

6. 边界条件建立

首先建立预定义场，定义初始温度为20℃，选择集合set-allnode，如下图：

(a) (b)

图表 15

建立body heat flux载荷，选择整个实体，设置为user-defined，如下图：

(a) (b)

图表 16

7. 建立名称为weld-thermal的job，并输出.inp。

图表 17

8. 编写dflux子程序

其中热源用的是双椭球热源，具体可参考相关文献。

q＝UIη,这里η代表效率。

x0,y0,z0定义热源的起始点，

a,b,c定义热源的三个半轴，

v定义焊接速度。

本例中，取热源中心坐标为：（0.0，0.0，0.0025）

编写结果如下图所示：

图表 18

9. 提交计算

将产生的inp文件与.for文件放到一个文件夹下，本例中放在D:\weld，在abaqus command窗口进行提交，如下所示：

图表 19

10. 温度场计算结果

图表 20 瞬时HFL分布

图表 21 瞬时温度场分布