基于Abaqus的生死單元技術的焊接仿真分析

說明:

1. 本文使用到的軟件版本如下:

Abaqus 2019

Intel Visual Fortran 2016

Microsoft Visual Studio 2015

2. 模型單位制:m-s-kg

3. 本文采用的熱源模型為:雙橢球形熱源模型

4. 建立模型提交Job之前依次安裝Abaqus、VS和Fortran,并做好相關配置。


最后的仿真結果如下

Brazing_model_change.gif

有限元主要建模過程:

1. Part模塊

類型為:3D Deformable 

part.png

2. Property模塊

創建兩種材料:CuSi3和Steel,設置材料的密度、熱傳導率、比熱,焊錫采用CuSi3材料,兩邊的彎板采用Steel材料。 

property-1.png
property-2.png

3. Mesh模塊

焊錫部分單元控制:Hex-dominated,Sweep,Medial axis

兩邊彎板單元控制:Hex-dominated,Sweep,Advancing front

設置全局單元尺寸為0.001m,按圖中順序依次劃分網格,選擇單元類型為Heat Transfer(DC3D8)

 

mesh.png

4. Step模塊

采用Python腳本(參考附錄:第一部分(循環生成分析步))實現分析步自動循環創建。 

step.png

5. Interaction模塊 

在“Step-2”設置表面對流換熱條件和熱輻射條件 

interaction.png

6. Load模塊

定義體熱源和預定義溫度場 

load.png

7. 編輯模型屬性(Model-->Edit Attributes)

設置絕對零度(-273.15)和波爾茨曼常數(5.67E-8)。 

8. 生死單元實現

(1)查看焊錫部分兩端的單元編號,以及單元編號的分布規律。本例中焊錫部分每層有8個單元,兩端的單元編號分別為1~8和793~800。

element-1.png

element-2.png

(2)采用Python腳本(參考附錄:第二部分(循環編輯關鍵字Model change))實現關鍵字Model change的自動添加。 

keywords-1.png

keywords-2.png

9. Job模塊

建立Job,在General選項卡添加User subroutine file(Fortran文件),并提交。

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模型用到的python腳本和用戶自定義子程序(如果需要模型文件可聯系我!)

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