abaqus控制變形
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus控制變形的視頻教程
ABAQUS橡膠網(wǎng)格大變形分析mapsolution功能的用法（三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形問題）
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ABAQUS軸向承載樁受力變形分析
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abaqus控制變形的實(shí)例教程
1，
2。
摘要:焊工常常要面對(duì)焊接變形問題(焊接電弧產(chǎn)生的熱量引起的基板變形)。產(chǎn)生焊接變形的原因有多種，最關(guān)鍵的因素并不是結(jié)構(gòu)問題。在此借助于焊接變形定義，提供多種焊接方式引起的焊接變形實(shí)例及其控制方式，介紹了焊接變形的各種控制方法。
1 焊接變形的定義
在焊接過程中，焊縫金屬和基材的冷熱循環(huán)所引起的膨脹和收縮形成焊接變形。焊接時(shí)，沿同一邊持續(xù)焊接引起的變形比兩邊交叉焊接的變形大。在焊接引起的冷熱循環(huán)中，很多因素影響金屬的收縮并導(dǎo)致變形，如金屬在受熱時(shí)其物理、機(jī)械性能發(fā)生變化。當(dāng)熱膨脹增加、熱量增大時(shí)(見圖1)，焊接區(qū)域溫度升高，焊接區(qū)域鋼板的彎曲強(qiáng)度、彈性、熱導(dǎo)性能將降低。
2 產(chǎn)生焊接變形的原因
在金屬冷熱變化過程中，應(yīng)了解怎樣產(chǎn)生變形、為什么產(chǎn)生變形。圖2為一組鋼板冷熱變化時(shí)產(chǎn)生的變形示例。均勻加熱鋼板時(shí)，向各個(gè)方向均勻膨脹，見圖2a。當(dāng)鋼板冷卻至室溫時(shí)，也是均勻收縮并恢復(fù)至原始尺寸。如果鋼板在加熱時(shí)給予剛性約束(見圖2b)，兩個(gè)側(cè)邊就不會(huì)產(chǎn)生變形。但是，加熱時(shí)鋼板一定會(huì)膨脹，所以只能在無約束的垂直方向膨脹(厚度方向)，從而使鋼板變得更厚。同樣，當(dāng)鋼板溫度降至室溫時(shí)，也將在各方向上收縮(見圖2c)，這樣，工件就發(fā)生了永久性彎曲或扭曲變形。
在焊接受熱過程中，膨脹和收縮作用于焊接金屬和基材上，焊縫和基材因局部被加熱而形成很大的溫度梯度。冷卻時(shí)，焊接金屬試圖正常收縮至室溫時(shí)的體積。但是，熔化的焊接金屬因基材而受到約束，焊縫金屬和基材之間就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中。焊縫附近區(qū)域因此產(chǎn)生應(yīng)力集中而伸展或彎曲或變薄，這些超過焊縫金屬屈服應(yīng)力的集中釋放就形成了永久變形。
當(dāng)焊接溫度接近室溫，整個(gè)基材受到約束而無法變形，金屬的伸縮應(yīng)力接近屈服應(yīng)力。
展開 此時(shí)，在焊接應(yīng)力的作用下焊接件結(jié)構(gòu)發(fā)生多種形式的變形。殘余應(yīng)力的存在與變形的產(chǎn)生是相互轉(zhuǎn)化的，認(rèn)清變形規(guī)律，就不難從中找到防止減少和糾正變形的方法。
一、焊接變形的形式與原因：
鋼結(jié)構(gòu)焊接后發(fā)生的變形大致可分為兩種情況：即整體結(jié)構(gòu)的變形和結(jié)構(gòu)局部的變形。整體結(jié)構(gòu)的變形包括結(jié)構(gòu)的縱向和橫向縮短和彎曲（即翹曲）。局部變形表現(xiàn)為凸彎、波浪形、角變形等多種。
1.變形常見基本形式
常見焊接變形基本形式有如下幾種：
（1）變窄（橫向收縮）的變形；
（2）板材坡口對(duì)接焊接后產(chǎn)生的角變形；
（3）焊后構(gòu)件的角變形沿構(gòu)件縱軸方向數(shù)值不同及構(gòu)件翼緣與腹板的縱向收縮不一致形成的扭曲變形；
（4）薄板焊接后母材受壓應(yīng)力區(qū)由于失穩(wěn)而使板面產(chǎn)生翹曲形成的波浪變形；
由于焊縫的縱向和橫向收縮相對(duì)于構(gòu)件的中和軸不對(duì)稱引起構(gòu)件的整體彎曲，此種變形為彎曲變形。
這些變形都是基本的變形形式，各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變形都是這些基本變形的發(fā)展、轉(zhuǎn)化和綜合。
2.焊接變形的原因：
在焊接過程中對(duì)焊件進(jìn)行了局部的、不均勻的加熱是產(chǎn)生焊接應(yīng)力及變形的原因。焊接時(shí)焊縫和焊縫附近受熱區(qū)的金屬發(fā)生膨脹，由于四周較冷的金屬阻止這種膨脹，在焊接區(qū)域內(nèi)就發(fā)生壓縮應(yīng)力和塑性收縮變形，產(chǎn)生了不同程度的橫向和縱向收縮。由于這兩個(gè)方向的收縮，造成了焊接結(jié)構(gòu)的各種變形。
二、影響焊接結(jié)構(gòu)變形的因素：
影響焊接變形量的因素較多，有時(shí)同一因素對(duì)縱向變形、橫向變形及角變形會(huì)有相反的影響。全面分析各因素對(duì)各種變形的影響，掌握其影響規(guī)律是采取合理措施控制變形的基礎(chǔ)。否則難以達(dá)到預(yù)期的效果。
展開 夾具：為了保證位置的固定不變，還需要有效地夾緊，以提高工件抵抗變形的能力。因此推土機(jī)翼板在生產(chǎn)中還需使用各種通用夾具（如C形夾、F鉗）和專用夾具，保證焊接的精確性和可靠性。
（3）反變形措施?此種方法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先判斷焊接變形趨勢(shì)，在焊接前制造一個(gè)變形，使得這個(gè)變形量與焊后的變形方向相反且變形量基本相等。經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，翼板在圖1中A、B、C三處L形筋板附近變形較嚴(yán)重，形成波浪變形，難以校形，故采取反變形措施加以控制：A、B處墊上6mm墊塊，C處墊上12mm墊塊，通過弓形夾固定，如圖3所示。
（4）焊接順序優(yōu)化?翼板是不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，整體呈L型，輔以6個(gè)L型筋板、腹板、蓋板以及一些小件，焊縫縱橫交錯(cuò)、截面大，特別是幾個(gè)L型筋板對(duì)焊接變形影響較大。經(jīng)過多次試驗(yàn)，把L型翼板分為A、B兩面。焊接時(shí)先焊A面（見圖4），焊接要求從左至右依次焊接，焊接筋板時(shí)僅焊接筋板與A面結(jié)合處；然后通過變位機(jī)旋轉(zhuǎn)工件至圖5所示位置，然后從右往左依次焊接各件，焊接筋板時(shí)僅焊接筋板與B面結(jié)合處。最后剩余各處按照?qǐng)D樣要求焊接。這樣安排焊接順序最大程度減小焊接變形，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，平面度基本控制在2mm以內(nèi)，達(dá)到了圖樣要求。
6. 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)下料、成形等過程的控制，并結(jié)合工裝保證焊前尺寸精度；通過采取反變形及優(yōu)化焊接順序等工藝措施有效地控制焊接變形，保證產(chǎn)品較高的合格率，減少了焊后校形時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
作者簡(jiǎn)介：閆章建等，山推工程機(jī)械股份有限公司。
展開 1、利用反變形法控制焊接變形
為了抵消和補(bǔ)償焊接變形，在焊前進(jìn)行裝配時(shí)，先將工件向與焊接變形相反的方向進(jìn)行人為的變形，這種方法稱為反變形法。反變形法是生產(chǎn)中最常用的方法，通常適用于控制焊件的角變形和彎曲變形。
2、用剛性固定法控制焊接變形
利用夾具、支撐、專用胎具、定位焊等方法來增大結(jié)構(gòu)的剛性，減小焊接變形的方法稱為剛性固定法。剛性固定法簡(jiǎn)單易行，是生產(chǎn)中常用的一種減小焊接變形的方法。生產(chǎn)中常用剛性固定配合反變形來控制焊接變形。
3、選擇合理的裝焊順序控制焊接變形
同一焊接結(jié)構(gòu)，采用不同的裝焊順序，所引起的焊接變形量往往不同，應(yīng)選擇引起焊接變形最小的裝焊順序。一般采取先總裝后焊接的順序，結(jié)構(gòu)焊后焊接變形較小。
4、選擇合理的焊接順序控制焊接變形
當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)上有多條焊縫時(shí)，不同的焊接順序?qū)?huì)引起不同的焊接變形量。合理的焊接順序是指：當(dāng)焊縫對(duì)稱布置時(shí)，應(yīng)采用對(duì)稱焊接；當(dāng)焊縫不對(duì)稱布置時(shí)，應(yīng)先焊焊縫小的一側(cè)。此外，采用跳焊法、分段退焊法等控制焊接變形均有較好的效果。
5、散熱法
散熱法又稱強(qiáng)迫冷卻法。就是把焊接處熱量散走，使焊縫附近的金屬受熱面大大減小，達(dá)到減小變形的目的。散熱法有水浸法和散熱墊法。
6、錘擊法
利用錘擊焊縫使焊縫延伸，就能在一定程度上克服由焊縫收縮所引起的變形。例如，薄板對(duì)接焊后會(huì)產(chǎn)生波浪變形，就可以用錘在焊縫長(zhǎng)度方向上對(duì)焊縫進(jìn)行錘擊來克服其變形。
7、選擇合理的焊接方法
選用能量比較集中的焊接方法如CO2氣體保護(hù)焊、等離子弧焊來代替氣焊和手工電弧焊進(jìn)行薄板焊接，可減小變形量。
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Abaqus通用求解器控制參數(shù)全解析2個(gè)月前
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代碼環(huán)境：Abaqus/CAE 2019（Python 2.7），Abaqus/Standard（DFLUX Fortran 子程序）
本文提供 兩個(gè)腳本（Abaqus/CAE
Abaqus薄壁管外圓車削變形(單元生死+Python)仿真案例10個(gè)月前
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針對(duì)某袋除塵器整體進(jìn)行ABAQUS有限元分析，考慮九項(xiàng)載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值11個(gè)月前
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對(duì)煙道的影響，殼體已經(jīng)過計(jì)算滿足要求，本模型無需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型
Abaqus齒輪齒根磨削（應(yīng)力+變形）仿真案例講解(三)11個(gè)月前
[圖片]
