雙移動熱源的案例
斯姆勒數(shù)值仿真技術(shù)研究院數(shù)值仿真案例，大小雙高斯移動熱源
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高斯移動熱源——workbench中雙熱源的加載 ￥29
高斯移動熱源——workbench中雙熱源的加載
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS）
上次我們看了一下移動熱源的加載方式，請查看《金龍盤玉柱，高斯熱源游----Workbench中移動熱源的加載方法》https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442599.后面有工程師咨詢，如何加載雙熱源或者多熱源的問題，下面就關(guān)心的問題簡單描述一下.
首先該移動熱源為高斯熱源，即點(diǎn)熱源，熱量是以中心點(diǎn)向四周擴(kuò)散，呈現(xiàn)球狀熱量，對應(yīng)平面就是圓環(huán)熱源。然后該熱源不停的向前移動，則該熱源生產(chǎn)的溫度結(jié)果就成為了彗星狀的溫度結(jié)果，猶如拖著一個長長的尾巴，如圖所示.
那么如何加載雙點(diǎn)熱源呢，我們先明確加載熱源的方式，我們先將需要加載的面命名成A1，表示將該面的所有節(jié)點(diǎn)提取出來了，生成的名稱為A1的節(jié)點(diǎn)集合，而后面加載熱源我們通過命令的方式加載
SF,A1,HFLUX, %FLUX01%
表示在A1面上加載熱通量Flux，加載的大小是隨著時間和位置不斷變化的一個方程，該方程通過經(jīng)典界面的方程對話框設(shè)置并后面導(dǎo)出。所以為一個移動的熱源，表示熱源隨著時間在移動。那么我們?nèi)绻谕粋€面上直接加載第二個熱源命令，
SF,A1,HFLUX, %FLUX02%
結(jié)果就會出錯，沒有第一個熱源的移動，為什么會這樣呢？
這個主要原因其實(shí)和軟件以及個人理解相關(guān)，在ANSYS中，同一個元素（點(diǎn)、線、面）加載載荷，后面的會替換前面的，除非不同的元素。在此第一個面加載熱源后，后面的熱源加載方式會覆蓋第一次的加載結(jié)果，從而導(dǎo)致第一次熱源消失。這相當(dāng)于第一次的加載條件被替換刪除。
展開 Abaqus雙橢圓模型焊接移動熱源模擬 ￥39
最近在做焊接方面的研究，在此分享一個焊接移動熱源模擬的案例供大家參考。
1，創(chuàng)建焊接工件，尺寸為100*50*5（單位mm）。
2，工件材料選用AISI1045鋼，材料參數(shù)來源：https://www.matweb.com。abaqus仿真過程中一定注意各參數(shù)單位制統(tǒng)一。
3，焊接熱源采用雙橢圓模型[1]，公式及圖像如下圖所示。該模型將焊接熱源假設(shè)為橢圓球形，并且前后兩部分可分別采用不同的橢圓表示。其中a,b,c分別代表橢圓球形x,y,z三個方向的特征長度，其數(shù)值根據(jù)焊接熔池的尺寸確定。本案例中采用a=4mm,b=4mm,熔池前半部分橢圓cf=2mm,后半部分cr=5mm。ff和fr為熱源前后兩部分所占輸入能量的比例，應(yīng)保證其和等于2，本案例中采用0.4和1.6。Q為熱源輸入的功率。
4，仿真結(jié)果
熱流向量
溫度
展開 
視頻教程 | 雙移動熱源模型計算
本視頻為斯姆勒技術(shù)專家寧老師自制
僅供學(xué)習(xí)
模型為：尺寸0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源，熱源的速度為0.01m/s，熱源為熱流密度，值為時間位移函數(shù)
視頻如下
Abaqus模擬焊接（雙橢球熱源）的方法與步驟詳解（內(nèi)含完整雙橢球熱源子程序） ￥1.7
Abaqus模擬焊接（雙橢球熱源）的方法與步驟詳解（內(nèi)含完整雙橢球熱源子程序）
5種熱源公式 包含 高斯 雙橢球 旋轉(zhuǎn)高斯曲面熱源 高斯圓柱，熱流密度分布均勻的高斯柱體熱源
焊接模擬各種熱源公式.docx
含有 高斯 雙橢球 旋轉(zhuǎn)高斯曲面熱源 高斯圓柱，熱流密度分布均勻的高斯柱體熱源 的熱源公式。
移動的激光熱源加熱及熱形變仿真（COMSOL) ￥25
本貼以激光加熱為例，模擬高斯分布熱源勻速經(jīng)過兩塊金屬體接縫處的場景。本例還適用于激光加熱，粒子轟擊加熱等以移動的高斯熱源加熱的場景。</strong></p><p> 本例使用激光功率500W，熱源移動速度10mm/s，焊接使用兩塊不銹鋼板。</p><p> 仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導(dǎo)入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設(shè)置，包含固體傳熱和固體力學(xué)；</p><p>6：網(wǎng)格劃分；</p><p>7：研究設(shè)置</p><p>8：后處理。結(jié)果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。</p><p>相關(guān)結(jié)果如下圖：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif?
展開 移動熱源的模擬
做一熱源在一平板上運(yùn)動時的傳熱。
設(shè)定方法，只需要在PHYSICs設(shè)定
在meshing&geometry下設(shè)定運(yùn)動
PREPIN文件：
prepin.txt_(v10.rar
移動面熱源
熱源公式已知，去讓熱源移動起來
移動熱源加載
請問大家移動熱源加載可以用gui操作加載嗎？
ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網(wǎng)上資料、論壇和請教交流，做出的一個移動熱源初級實(shí)例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時間位移函數(shù)，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
在幾何體上表面創(chuàng)建一個Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時間為10s，子步為50，如下圖所示；
創(chuàng)建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個面。
（3）插入命令流。
展開 COMSOL移動高斯熱源
1、模型介紹
高斯移動熱源常常用于描述焊接過程中的熱源分布。
ANSYS workbench 添加高斯移動熱源需要利用APDL語言編程，COMSOL則可以直接輸入相應(yīng)公式，相對來說比較方便一些。
高斯移動熱源加熱鋼板（長×寬×高：0.1m×0.1m×0.05m），鋼板采用COMSOL軟件自帶材料參數(shù)。加熱過程中其他邊界采用自然對流散熱邊界條件，分析了加熱過程中鋼板的溫度分布以及應(yīng)力分布。
模型結(jié)構(gòu)
高斯熱源公式
軟件中直接輸入公式
2、網(wǎng)格繪制
對移動路徑進(jìn)行網(wǎng)格適當(dāng)加密，保證路徑溫度以及應(yīng)力分布的準(zhǔn)確。
網(wǎng)格
3、求解結(jié)果
溫度分布
熱應(yīng)力分布
大家有興趣的可以用workbench試一下！workbench以及ABAQUS可以考慮焊接過程中生死單元，從而對焊接進(jìn)行更加精準(zhǔn)的仿真，目前COMSOL應(yīng)該還不能做（最起碼自己還不了解）。
參考鏈接：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_9e19c10b0102wg0d.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_c5ca9b4d0102xca8.html
更多案例請關(guān)注：iCAE工作室
展開 Moving heat 高斯移動熱源插件及簡介 ￥20
Moving Heat Energy Source
該ACT擴(kuò)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(qiáng)度；
AC=吸收系數(shù)；
(x0,y0,z0) =從“起點(diǎn)”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(yīng)用釋義：
右鍵單擊分析系統(tǒng)，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(diǎn)”。這是“路徑”的邊的兩個端點(diǎn)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(biāo)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(qiáng)度；
Start Time:移動熱源的啟動時間；
End Time:移動熱源的結(jié)束時間；
Number of Segments：將路徑在等距離點(diǎn)分割，將作為移動的熱流的中心；
Minimum Steps for Cooling Phase:用戶可以設(shè)置總的分析時間大于“結(jié)束時間”，從而可以同時進(jìn)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！
展開 abaqus焊接移動熱源模擬 ￥10
本案例講述了一個關(guān)于：熱通量15W/m^2、焊接速度3.33mm/min、熱效率0.87、熱圓半經(jīng)2mm的移動熱源案例。
