一、背景：

移動高斯熱源的數值模擬可以精確地模擬包括焊接在內的各種工業過程。準確預測焊接或激光切割過程中產生的瞬態熱場，對于預測由此產生的殘余應力至關重要，而殘余應力又影響壽命預測分析。

目前Workbench中的瞬態熱分析模塊只能用于定義時間變化或空間變化的邊界條件。定義一個在空間上和時間上都不同的載荷，則需要使用APDL命令。這對很多初學者來說比較困難。為此，創建ACT擴展，以方便在 Mechanical中使用UI定義移動熱流源。

二、安裝與加載：

移動熱源插件應用于ANSYS Workbench Mechanical17.0版本及以上。

1、在項目頁中，選擇“ACT Start Page”選項；

2、點擊“Extension Manager”擴展管理器；

3、按右上角的“+”符號；

4、它將打開一個文件對話框，選擇合適的“*.wbex”二進制文件；

5、安裝完成。

加載移動熱源

1、從擴展管理器中，單擊您的擴展并選擇“Load Extension”；

2、加載完成。 

三、插件中的熱源方程及其說明：

Moving Heat Flux Source

該ACT擴展模型的高斯熱流源使用下列方程：

Q =期望表面上的熱流；

C1 =光束半徑；

C2 =電源功率強度；

(x0,y0,z0) =從“起點”到“路徑”距離“v x t”處熱流中心的瞬時位置；

v =熱源移動速度；

t =時間。

Moving Heat Energy Source

該ACT擴展模型對高斯熱源的計算公式如下:

  

E=熱能；

C1 =光束半徑；

C2 =功率強度；

AC=吸收系數；

(x0,y0,z0) =從“起點”到“路徑”距離“v x t”處熱流中心的瞬時位置；

v =熱源移動速度；

t =時間。

四、應用釋義：

右鍵單擊分析系統，插入“‘Moving Heat Flux”。

Face：物體的“面”，移動的熱流將施加在其上；

Path：移動熱源的路徑。可以是物體表面的任何邊緣；

Start Point：移動熱源的“起點”。這是“路徑”的邊的兩個端點之一；

Index:移動熱源的唯一id。對于不同的移動熱源，有不同的index很重要；

First Patch:移動的熱流是否第一個被激活，這將是最小的開始時間；

Last Patch:移動的熱流是否最后被激活的標志，這是最長的開始時間；

Velocity:熱流源的速度；

Radius of the beam:熱源半徑；

Source Power Intensity:熱源的強度；

Start Time:移動熱源的啟動時間；

End Time:移動熱源的結束時間；

Number of Segments：將路徑在等距離點分割，將作為移動的熱流的中心；

Minimum Steps for Cooling Phase:用戶可以設置總的分析時間大于“結束時間”，從而可以同時進行冷卻基板。

Material Removal：材料移除是否被激活。

Melting Temperature:單元被移除時的平均溫度。

注意：這兩者只在“Last Patch”被激活時才能使用！

因此，正確設置“First Patch”和“Last Patch”十分重要！！！

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移動熱源仿真及相關視頻可關注嗶哩嗶哩UP主：凌岳mango