實體焊縫
關注創建者：琴湖暮雪 創建時間：2020-08-11
實體焊縫的視頻教程
Ncode designlife焊縫疲勞分析
1、焊縫疲勞模型 2、ANSYSworkbench搭建五種焊縫模型 3、焊縫靜力學分析 4、焊縫疲勞理論（殼體和實體） 5、疲勞載荷譜輸入與處理 6、Ncode自定義材料 7、殼體和實體焊縫疲勞分析（單通道與多通道） 8、工程實例講解
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實體焊縫的實例教程
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結構應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結構應力法對于網格無需特殊考慮，對網格敏感程度相對較低。
圖二
結構應力法滿足平衡條件并可以采用結構力學的方法進行計算，結構應力是膜應力和彎曲應力之和。結構應力法需要用戶自定義“Stress Classification Lines (SCL)”應力等級線去確定膜應力和彎曲應力。
展開 作者 | 付穌昇 安世中德結構仿真咨詢專家
首發 | 仿真秀（ID:fangzhenxiu2018）
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復雜性， ANSYS Workbench工作平臺預定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對于焊縫疲勞的相關分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
① 基于“DesignLife theory”對實體焊縫疲勞分析方法進行概述；
② 基于ANSYS Mechanical創建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創建實體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實體焊縫模型創建準則
1、ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實體焊縫分析理論中對于實體焊縫評估采用結構應力法，與熱點應力法（距離焊趾表面一定距離的兩點或三點，進行線性或二次插值計算來確定焊趾處的熱點應力值，如圖2所示）相比較，結構應力法對于網格無需特殊考慮，對網格敏感程度相對較低。
展開 step2 準備焊線
刪除多余分段，將離散的焊線合并為一條，這樣，我們就可以得到一條完整的焊線（圖中深藍色線）：
step3 創建焊縫表面
得到了完整的焊線后，使用advanced→weld→weld創建焊縫表面：
這里需要設置一些參數，主要是兩側焊接的厚度以及網格層數，焊縫的類型以及焊縫的端部形式，按照圖中參數（焊接面厚度2mm，網格兩層，焊縫網格3層）可以得到如下焊縫表面網格：
注意，現在生成的只是焊縫的面網格，并且由于焊縫的插入，原始模型的網格局部一定程度被破壞：
step4 局部面網格重劃
通過remesh，我們可以在保留焊縫連接關系的前提下重新劃分局部網格：
step5 生成焊縫實體
面網格都準備好之后，使用volume mesh快速生成焊縫實體：
這樣就得到了完整的具有網格連接性的焊縫網格（從剖面圖可以看出）：
當然，simlab的weld工具提供了很多焊縫類型：
這些焊縫類型的生成方式略有差異，但是不管哪一種，基本思路都是：面網格 → 焊線→ 布爾操作得到焊縫局部面網格 → 網格修復 → 生成焊縫實體。
【注：如果將焊縫導入到hypermesh中需要進行一步合并重合節點操作。】
來源于： 仿真求知之路 作者：ansys-聰聰
展開 本案例主要是介紹如何在ncode進行seam實體焊縫疲勞仿真分析，焊點類型seam，提供疲勞載荷譜，焊點疲勞分析采用seamweldanalysis求解器。
Vonmises應力云圖
損傷云圖
壽命云圖
疲勞分析流程圖
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展開 使用hypermesh插件生成ncode實體焊縫疲勞計算所用XML文件。
文末附tcl插件下載。
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使用hypermesh插件生成ncode實體焊縫疲勞計算所用XML文件。
以前如果要創建這類焊縫，用戶需要先在CAD軟件里面將焊縫的實體幾何全部創建好再導入HyperMesh進行網格劃分，效率很低。
建立了以殼單元和實體單元建模的焊縫模型，并標記了焊趾點位置。
2.在不同的兩個工況天下對模型施加兩種載荷，并計算焊趾處的節點結構應力。
3.提取兩種模型焊趾處的節點力。
→ 生成焊縫實體。
本案例主要是介紹如何在ncode進行seam實體焊縫疲勞仿真分析，焊點類型seam，提供疲勞載荷譜，焊點疲勞分析采用seamweldanalysis求解器。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析采用結構應力法進行計算，具有好的網格不敏感性，目前該方法也適用于以實體建模的焊縫疲勞分析。
限于篇幅本文僅針對角焊縫（殼體）焊縫單元創建和計算的準則基于ANSYS nCode Theory手冊進行編寫，關于搭接焊縫、激光焊等請參考相關文獻資料。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠對薄壁結構進行，同時也能夠基于非薄壁結構進行實體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實體焊縫疲勞分析，基于結構應力法，對于實體網格建立的焊縫分析具有相當的普適性，相對于熱點應力法，無需對網格進行強制控制。
限于篇幅，本文僅對實體焊縫疲勞分析一般流程進行概述。
縫焊相對于點焊要容易處理，縫焊焊縫的模擬方法通常采用以下方式：①三維實體單元模擬焊縫幾何形狀。②幾何連接。③節點耦合。把焊縫連接的幾何體的相對應節點直接耦合連接。④梁單元或桿單元模擬焊縫連接。螺栓連接由于存在預緊力與接觸面間的摩擦力，螺栓連接使有限元模擬變得復雜。由于算法與計算規模的限制，在螺栓聯接結構的有限元分析中，常常采用簡化模型。
1.2模型2 （體單元離散，不考慮接觸與預緊力）
輪輞、輪輻、焊縫使用實體單元模擬，總裝件的螺栓連接與加載軸均用KINCOUP剛性單元模擬，加載圓盤使用B31模擬，如圖1所示。
