abaqus模擬移動(dòng)熱源的案例
abaqus焊接移動(dòng)熱源模擬 ￥10
本案例講述了一個(gè)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(dòng)熱源案例。
Abaqus雙橢圓模型焊接移動(dòng)熱源模擬 ￥39
最近在做焊接方面的研究，在此分享一個(gè)焊接移動(dòng)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(gè)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 ABAQUS焊接模擬-移動(dòng)熱源（DFLUX）-平板對接不帶生死單元圖文介紹
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技術(shù)鄰?fù)扑]：
組合結(jié)構(gòu)模擬
Abaqus 中創(chuàng)建零厚度cohesive單元的幾種方法
關(guān)于cohesive element的Traction Separation Laws模量、厚度的概念及關(guān)系總結(jié)
ABAQUS焊接模擬-Python編寫移動(dòng)高斯熱源子程序-不帶生死單元
ABAQUS平板對接-不帶生死單元。Python編寫移動(dòng)高斯熱源子程序（包括高斯面熱源、雙橢球熱源）
模型作如下假設(shè)：材料為各向同性材料，不考慮熔池流動(dòng)及相變影響。
考慮到過來學(xué)習(xí)的大多都是和我一樣的學(xué)生黨，因此設(shè)置了一個(gè)大家都能接受的價(jià)格。
如果視頻中有什么錯(cuò)誤或沒講清的大家可以留言！！
經(jīng)典案例模擬2-雙絲焊接移動(dòng)熱源模擬
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺(tái)柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強(qiáng)度因子、J積分等），裂紋擴(kuò)展（XFEM擴(kuò)展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個(gè)軟件，因此對軟件認(rèn)識比較深入，對于ABAQUS軟件數(shù)值模擬非常有經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)完成有2000+的模擬案例。
如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。技術(shù)服務(wù)會(huì)適當(dāng)收費(fèi)，希望理解。
展開 移動(dòng)熱源的模擬
做一熱源在一平板上運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)
PREPIN文件：
prepin.txt_(v10.rar
Workbench的焊接模擬過程（高斯移動(dòng)熱源）
一直以來，都是用ANSYS經(jīng)典做焊接模擬的，前兩天用ANSYS Workbench做了一個(gè)焊接模擬過程，我查閱了很多文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)資料，沒有人用Workbeach做焊接模擬，所以也不確定我做的是否完全正確，望高手斧正。
問題闡述：三維平板堆焊焊接殘余應(yīng)力分析，先分析焊接溫度場，然后轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)分析焊接殘余應(yīng)力，板材模型為0.2×0.2×0.006m，焊接速度10mm/s。考慮其對稱性，建立了板材的一半模型進(jìn)行分析。
模型如圖所示。
一半模型
靠近焊縫的部位網(wǎng)格要細(xì)化。
網(wǎng)格劃分
對加熱的表面named selection為A1、A2，因?yàn)楹竺娴母咚?em>熱源加載采用的是APDL，為后面加高斯熱源作準(zhǔn)備。
加載熱源面
設(shè)置好瞬態(tài)熱分析的步長和對流條件，插入Command定義高斯熱源。
*DEL,_FNCNAME
*DEL,_FNCMTID
*DEL,_FNC_C1
*DEL,_FNC_C2
*DEL,_FNC_C3
*DEL,_FNCCSYS
*SET,_FNCNAME,'GAOSI'
*DIM,_FNC_C1,,1
*DIM,_FNC_C2,,1
*DIM,_FNC_C3,,1
*SET,_FNC_C1(1),2000
*SET,_FNC_C2(1),0.01
*SET,_FNC_C3(1),0.007
*SET,_FNCCSYS,0
! /INPUT,HANJIE.func,,,1
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,19,1,,,,%_FNCCSYS%
!
展開 利用 ANSYS Workbench 模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動(dòng)
綜合來看，雖然模擬結(jié)果存在一定的誤差，但整體上能夠反映高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動(dòng)時(shí)的基本特征和趨勢，為進(jìn)一步的工程應(yīng)用和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考。
六、結(jié)論與應(yīng)用建議
本次對 ANSYS Workbench 中結(jié)合 APDL 命令模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動(dòng)的研究，我們對這一復(fù)雜的熱現(xiàn)象有了更深入的理解。
在模擬過程中，我們成功地建立了數(shù)學(xué)模型，設(shè)置了關(guān)鍵步驟和參數(shù)，并且得到了較為準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。這不僅驗(yàn)證了我們所采用的理論和方法的可行性，也為解決類似的熱分析問題提供了有價(jià)值的參考。
在實(shí)際工程應(yīng)用方面，本次模擬的結(jié)果和方法可以為以下領(lǐng)域提供建議：
1. 焊接工藝的優(yōu)化：有助于設(shè)計(jì)更合理的焊接路徑和參數(shù)，減少焊接缺陷，提高焊接質(zhì)量和效率。
2. 機(jī)械零件的熱設(shè)計(jì)：如在涉及熱傳遞的機(jī)械部件設(shè)計(jì)中，可依據(jù)模擬結(jié)果選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)，以控制溫度分布和熱應(yīng)力。
3. 電子設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)：為芯片等發(fā)熱元件的布局和散熱方案提供指導(dǎo)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
對于未來的研究方向，可以從以下幾個(gè)方面展開：
1. 考慮更多復(fù)雜的實(shí)際因素：如材料的非線性熱物理性質(zhì)、多熱源的協(xié)同作用等，以提高模擬的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。
2. 與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合：通過實(shí)驗(yàn)測量與模擬結(jié)果的對比，進(jìn)一步驗(yàn)證和改進(jìn)模型。
3. 拓展應(yīng)用場景：將模擬方法應(yīng)用于更廣泛的工程領(lǐng)域，如新能源設(shè)備的熱管理、航空航天領(lǐng)域的熱防護(hù)等。
展開 關(guān)于圓柱環(huán)焊縫焊接模擬的移動(dòng)熱源加載問題！
各位高手，誰做過環(huán)焊縫溫度場模擬的例子，或有這方面的經(jīng)驗(yàn)的，能不能幫幫我啊，我現(xiàn)在在做這樣一個(gè)模擬，感覺做直焊縫的例子很多，但是環(huán)焊縫的卻很少，誰有這方面的APDL資料能不能共享一下呢？請大家多幫忙吧！
ABAQUS任意路徑移動(dòng)熱源Dflux子程序編寫 ￥20
ABAQUS復(fù)雜路徑雙橢球體熱源Dflux子程序，直線-圓弧-斜線，平面坐標(biāo)變換
萬類霜天競自由——Abaqus任意移動(dòng)熱源插件 焊接 ￥600
用Fortran語言編寫DFLUX、VDFLUX自定義移動(dòng)熱源，可以實(shí)現(xiàn)各種焊接過程的熱應(yīng)力、溫度場的仿真。而不同的模型的焊接路徑也不相同，因此針對每個(gè)分析模型都要重新定義路徑，占用大量時(shí)間。
通過本款FreeWeld插件可以自由定義焊接路徑，傻瓜式操作，只需在窗口界面選取幾何邊特征作為移動(dòng)路徑，就能自動(dòng)生成相應(yīng)的DFLUX子程序。程序中的熱源采用高斯面熱源，參數(shù)Rh為高斯熱源的特征半徑。
經(jīng)過簡單修改可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)載荷DLOAD路徑的自定義。
（本插件支持單熱源生成，如需多熱源插件請見：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283087）
實(shí)例1效果及插件操作過程：
實(shí)例2效果及插件操作過程：
對于空間曲線路徑同樣支持：
tips：
1. 運(yùn)行程序生成子程序文件之后后，為了獲得更好的網(wǎng)格質(zhì)量，可以刪除移動(dòng)路徑的邊線特征，不會(huì)影響移動(dòng)熱源程序運(yùn)行；
2. 移動(dòng)熱源使用注意事項(xiàng)：
① 應(yīng)選擇溫度-位移耦合分析步或傳熱分析步；
② 在需要加載移動(dòng)熱源的面上施加自定義表面熱流載荷，如下圖：
③ 材料屬性應(yīng)涵蓋密度、比熱容、熱導(dǎo)率、彈性模量、泊松比和熱膨脹系數(shù)；
展開 
Abaqus移動(dòng)加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領(lǐng)域 ￥2.5
Abaqus移動(dòng)加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領(lǐng)域，fortran編制的子程序見“付費(fèi)后”的附件中。
利用Abaqus用戶子程序?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)盤熱分析中的熱源移動(dòng)
在進(jìn)行制動(dòng)器熱分析時(shí)，若要分析整個(gè)制動(dòng)過程或多次制動(dòng)后的結(jié)果，直接采用接觸摩擦生熱的方式受到制動(dòng)時(shí)間以及大位移接觸的影響，計(jì)算較困難，若采用結(jié)構(gòu)靜態(tài)傳熱又無法實(shí)現(xiàn)隨制動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)熱源的移動(dòng)。Abaqus中可通過對結(jié)構(gòu)設(shè)置質(zhì)量流率（MASS FLOW），采用熱傳導(dǎo)分析實(shí)現(xiàn)熱源移動(dòng)。需要注意的是，MASS FLOW不支持CAE，需要通過關(guān)鍵字設(shè)置。下面以汽車制動(dòng)盤熱分析說明整個(gè)過程及MASS FLOW的使用方法。
首先僅建立制動(dòng)盤的模型即可，不需要制動(dòng)片模型。如下圖所示：
分別設(shè)置制動(dòng)盤的材料屬性，設(shè)置熱傳導(dǎo)分析步（Heat transfer）。邊界為初始溫度場，對流換熱、熱輻射等。載荷為表面熱流密度，施加在初始制動(dòng)片與制動(dòng)盤接觸的面積內(nèi)。其中需要考慮熱流密度隨制動(dòng)盤速度的變化，對流換熱系數(shù)隨速度的變化，以及對流換熱系數(shù)沿制動(dòng)盤徑向的變化等。如下圖所示為熱流密度施加的區(qū)域。
接著設(shè)置質(zhì)量流率（MASS FLOW），首先需要指定質(zhì)量流率施加的區(qū)域，此模型中選擇制動(dòng)盤的所有節(jié)點(diǎn)，將其設(shè)置為一個(gè)set，給定相應(yīng)的name（后續(xù)將用到此set）。確認(rèn)材料、分析步、邊界、載荷等設(shè)置正確后可輸出inp文件添加質(zhì)量流率關(guān)鍵字或直接在CAE中添加關(guān)鍵字。
在step后添加關(guān)鍵字，如下圖所示。添加完成后保存inp文件。
接著是最關(guān)鍵的部分，質(zhì)量流率需要使用用戶子程序?qū)崿F(xiàn)，子程序中需要給出由制動(dòng)盤速度變化引起的質(zhì)量流率的變化，以及沿制動(dòng)盤徑向的質(zhì)量流率的變化，同時(shí)若為多次制動(dòng)，需要區(qū)分制動(dòng)、停止的過程，僅在制動(dòng)過程施加質(zhì)量流率。具體的用戶子程序如下所示:
用戶子程序
求解時(shí)調(diào)用此子程序計(jì)算即可。整個(gè)分析過程可看到熱源在制動(dòng)盤上移動(dòng)，計(jì)算后的溫度場結(jié)果如下圖所示。
來源：有限元在線的博客，版權(quán)歸作者所有。
展開 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）
激光焊模擬-熱源模型+附：ABAQUS與MSC.Marc焊接模擬的簡要對比
<p>近期將在技術(shù)鄰?fù)瞥黾す夂附拥挠邢拊?em>模擬視頻教程，歡迎關(guān)注！</p><p>激光焊接的焊縫形貌為窄而深的“釘子狀”，通常使用復(fù)合熱源來實(shí)現(xiàn)，因此一般需要進(jìn)行子程序開發(fā)。</p><p>下面對MSC.Marc和ABAQUS的激光焊接模擬進(jìn)行簡要介紹：</p><ol><li>MSC.Marc：作為大型通用有限元軟件，在焊接模擬方面獨(dú)樹一幟，在很早的版本中就添加了焊接模塊（注意，非插件！！），提供了高斯面、雙橢球等常用焊接熱源，在設(shè)置焊接路徑和焊縫填充的設(shè)置上非常方便，其中焊縫填充過程提供了生死單元法和靜態(tài)單元法兩種方案。Marc從2016版開始，添加了柱狀熱源，將其與高斯面熱源復(fù)合，可作為激光焊的熱源模型。但是該熱源的熱流密度在厚度方向上是均勻的（沒有衰減），這與實(shí)際情況不符。常用的高斯面熱源與高斯旋轉(zhuǎn)體熱源復(fù)合而成的激光焊熱源模型，仍然需要子程序開發(fā)。</li><li>ABAQUS：同樣作為大型通用有限元軟件，與Marc同出一家，用戶眾多。在激光焊接模擬，甚至普通的焊接模擬方面，都需要子程序二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)。6.14版本時(shí)代，abaqus推出過一款插件AWI，功能還算不錯(cuò)，但無奈ABAQUS求解器不支持逐漸激活，導(dǎo)致每焊接一步，就要建立1個(gè)（或2~3個(gè)）step，對于焊縫較多的仿真，很不方便；另外，該插件不支持選擇熱源模型，只能將焊縫單元設(shè)置為某一溫度（比如熔點(diǎn)）。從2016版開始，ABAQUS求解器支持了逐漸激活（EPA，ELELMENT PROGRESSIVE ACTIVATION），以實(shí)現(xiàn)經(jīng)典應(yīng)用場景：焊接與3D打印；但熱源模型和逐漸激活全都需要子程序開發(fā)，本人對新版本探索了一段時(shí)間，仍然覺得非常懵逼。
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