abaqus固定熱源的案例
abaqus中焊接高斯面熱源和高斯體熱源程序 ￥19.89
abaqus中焊接中高斯面熱源和高斯體熱源程序
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
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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(zhǎng)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高斯體熱源
為什么高斯圓錐體熱源不能在z軸上移動(dòng)呢？
三角形熱源 磨削子程序 abaqus
SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,
1 JLTYP,TEMP,PRESS,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION FLUX(2), TIME(2), COORDS(3)
CHARACTER*80 SNAME
qm = 3.2321*10000
lc = 2
dx = (4000/60)*time(1)
distance=coords(1)-dx
if(distance>=0.0.and.distance<=2)then
Flux(1) = 2*qm*distance/2
else
Flux(1)=0
end if
RETURN
END
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ABAQUS仿真平臺(tái)不僅支持豐富的前后處理二次開發(fā)，還提供了多樣的計(jì)算程序自定義接口，例如可通過DFLUX、VDFLUX子程序自定義非均勻分布的移動(dòng)熱源，實(shí)現(xiàn)各種焊接過程的熱應(yīng)力、溫度場(chǎng)的仿真；可通過DLOAD、VDLOAD子程序自定義非均勻分布的表面壓力載荷等等。
對(duì)于比較復(fù)雜的問題，熱源和載荷的移動(dòng)軌跡數(shù)目多、路徑曲折，若要詳細(xì)描述這些復(fù)雜的過程，需要根據(jù)模型的空間坐標(biāo)位置相應(yīng)地在Fortran程序中定義路徑，這個(gè)過程往往伴隨著大量的試錯(cuò)過程，是枯燥無味的，也占用大量時(shí)間。
為了解決上述問題，盡最大可能簡(jiǎn)化建模過程，縮短仿真周期，基于Python和Fortran聯(lián)合對(duì)ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)了任意路徑移動(dòng)熱源的快速建模。單熱源程序之前已在論壇發(fā)布， (見：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1272428）
程序已完美支持多熱源、多路徑仿真。其中v2.0用于定義高斯面熱源，v3.0為雙橢球體熱源。通過該程序可直接省略Fortran子程序的編程過程，讓熱源乖乖地沿著你設(shè)定的路徑運(yùn)行。因此對(duì)于不熟悉ABAQUS子程序的初學(xué)者是十分友好和適用的。
經(jīng)過多個(gè)實(shí)例驗(yàn)證，該插件均順利按照指定的路徑、順序以及功率參數(shù)生成了預(yù)期的移動(dòng)熱源。
實(shí)例一：同路徑雙熱源
實(shí)例二：4條熱源路徑
實(shí)例三：10條熱源路徑
實(shí)例四：基于局部坐標(biāo)系的熱源定向技術(shù)
雙橢球與高斯熱源的主要區(qū)別不僅是體熱源與面熱源的區(qū)別，更關(guān)鍵的是，由于雙橢球熱源模型是非對(duì)稱的，因此它具有方向性，下圖是兩種熱源分布形態(tài)示意圖。
本程序中，基于熱源路徑方向和表面法向定義了熱源的局部坐標(biāo)系，從而實(shí)現(xiàn)了雙橢球熱源隨路徑自適應(yīng)地轉(zhuǎn)換模型的方向。
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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。
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前期準(zhǔn)備(這個(gè)可以百度，有更詳細(xì)的安裝教程)：
首先需要安裝兩個(gè)軟件（InterFortran和vs studio，注意ABAQUS與軟件版本號(hào)的兼容性，不然會(huì)出現(xiàn)配置不成功的情況）。鑒于題主用的是abauqs2016，此處以abauqs2016為例子簡(jiǎn)述步驟。
Abaqus2016的兼容版本為VS2012，InterFortran2013（需要lic許可證，要不然只能用一年_maybe）.
安裝過程中需要記錄各自的安裝地址，軟件安裝完成后，在abaqus中的一個(gè)launcher.bat文件中將上述兩個(gè)文件的路徑寫入該文件（注意路徑要正確，同時(shí)嚴(yán)格按照格式書寫，禁止使用中文字符，禁止多莫名其妙的空格）。
顯示上圖所示即配置成功。
建模（建模過程僅敘述關(guān)鍵點(diǎn)）：
材料屬性：必須輸入用于溫度場(chǎng)計(jì)算的熱物性參數(shù)。將絕對(duì)零度設(shè)定為-273.15，此時(shí)計(jì)算出來的溫度單位為℃。
如果只是單純的溫度場(chǎng)分析,將分析步類型設(shè)定為熱傳遞，分析步時(shí)間按照熱源移動(dòng)速度，模型大小計(jì)算得出。
邊界條件：根據(jù)需求設(shè)定輻射、散熱系數(shù)。荷載選擇表面熱流，作用區(qū)域定位在熱源照射面。預(yù)定義場(chǎng)設(shè)定初始溫度。
網(wǎng)格類型為DC3D8。
提交計(jì)算：
提交作業(yè)，在通用模塊用戶子程序一欄鍵入.for子程序路徑。
嗯，大概就這樣。
付費(fèi)內(nèi)容包括子程序文件，CAE模型，聯(lián)系方式。
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abaqus的Fortran子程序中使用自由格式與固定格式
帖子Fortran語言的自由格式與固定格式指出Abaqus的Fortran子程序在默認(rèn)狀態(tài)下只能使用固定格式，而實(shí)際上自由格式更為靈活好用，其一行不受72個(gè)字符的限制，并且可以將多個(gè)語句寫在同一行，同時(shí)續(xù)行符相對(duì)于固定格式也更為好用。同時(shí)自由格式能夠采用很多現(xiàn)代Fortran的語法來編寫程序，簡(jiǎn)化程序編寫，有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。另外一方面，目前現(xiàn)存很多代碼，課題組祖?zhèn)鞒绦虼蠖嗍?em>固定格式編寫，這些代碼量多，質(zhì)量久經(jīng)考驗(yàn)，我們?cè)谛戮幋a中又希望能使用他們，那么有沒有方法在一個(gè)文件中同時(shí)使用兩種風(fēng)格的代碼呢。答案是可以的，本文主要描述下如何實(shí)現(xiàn)在abaqus中采用Fortran自由格式編程以及自由格式和固定格式混編。
以for文件默認(rèn)是固定格式，可以通過!DIR$ FREEFORM 和 !DIR$ NOFREEFORM 分別控制代碼個(gè)編譯格式。以下兩個(gè)例子詳細(xì)描述。
1. 文檔中自由格式和固定格式混合。
計(jì)算結(jié)果：
2. 一個(gè)子程序中自由格式和固定格式混寫。
這種情況基本很少遇到，這是個(gè)騷操作，我也不過多介紹，直接搬運(yùn)IVF官方例子：
總結(jié)：Abaqus的for文件可以采用自由格式編寫，或者自由格式和固定格式混編。只需要在文件中加上!DIR$ FREEFORM 和 !DIR$ NOFREEFORM 進(jìn)行格式控制就行，不用修改環(huán)境文件和使用格式轉(zhuǎn)換鵝毛筆，這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，希望對(duì)大家有所幫助。
展開 abaqus高斯熱源中心點(diǎn)的位置
摘要：abaqus的高斯熱源網(wǎng)上有很多例題，能夠運(yùn)行，但是并沒有講的太詳細(xì)。我用自己的模型，稍作修改就發(fā)現(xiàn)加載的位置不對(duì)了，所以來研究一下熱源的中心位置（x0,y0,z0）的定義方法。這里使用surface flux進(jìn)行研究。
test 1：加載面選擇XOY平面，x0=0，y0=0。建立part時(shí)，長(zhǎng)方形的一個(gè)角為坐標(biāo)原點(diǎn)。
test 2：加載面選擇XOY平面，x0=0，y0=0.07，y向總長(zhǎng)度為0.14
test 3：現(xiàn)在想要熱源從上往下移動(dòng)，也就是沿著y軸負(fù)方向。除了給定速度為負(fù)值以為，初始位置改為（x0=0.03，y0=0.14）。x0.03時(shí)為了查看結(jié)果方便，y向總長(zhǎng)度為0.14
test 4：之前的測(cè)試都有一個(gè)容易被忽略的前提，我們建模的時(shí)候長(zhǎng)方形的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，重新建立一個(gè)模型，使得長(zhǎng)方形最下面一條邊的中點(diǎn)為草圖的坐標(biāo)原點(diǎn)。
結(jié)論：熱源施加的初始位置和兩個(gè)因素有關(guān)
1、建模的時(shí)候草圖的原點(diǎn)
2、子程序中的坐標(biāo)x0，y0。這個(gè)點(diǎn)是相對(duì)于草圖中的原點(diǎn)的位置。也就是說當(dāng)草圖坐標(biāo)原點(diǎn)在模型之外時(shí)，選擇（x0=0，y0=0）時(shí)看不到加載效果的。
展開 
abaqus圓柱形熱源情況下土體進(jìn)行固結(jié)
該問題提出了在圓柱熱源周圍的飽和土壤中固結(jié)的解決方案。布克和薩維維杜（Booker and Savvidou，1985）對(duì)該問題進(jìn)行了研究，它代表了埋在飽和土壤中的放射性廢物罐問題的理想化。由于來自罐的熱輻射而發(fā)生的溫度變化導(dǎo)致孔隙水的膨脹量大于土壤中孔隙的膨脹量，導(dǎo)致熱源周圍的孔隙壓力增加。產(chǎn)生的孔隙壓力梯度將孔隙流體驅(qū)離熱源，導(dǎo)致孔隙壓力隨時(shí)間消散。Booker和Savvidou開發(fā)了一種針對(duì)點(diǎn)熱源深埋在飽和土壤中的基本問題的分析解決方案。隨后，他們使用該分析解決方案得出了圓柱熱源周圍固結(jié)問題的近似解決方案。此問題為Abaqus中耦合的熱固結(jié)能力提供了驗(yàn)證。飽和土壤的分析需要耦合應(yīng)力擴(kuò)散方程的解，Abaqus中使用的公式在《 Abaqus理論指南》第2.8節(jié)“多孔介質(zhì)分析”中有詳細(xì)描述。熱固結(jié)能力還可以與應(yīng)力擴(kuò)散方程完全耦合地求解傳熱方程（同時(shí)考慮傳導(dǎo)和對(duì)流效應(yīng)），從而模擬孔隙壓力對(duì)孔隙流體和管道內(nèi)溫度場(chǎng)的影響。土壤，反之亦然。
定義幾何形狀和材料特性的參數(shù)的數(shù)值是基于Lewis和Schrefler（2000）對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行的參數(shù)研究中給出的細(xì)節(jié)。
問題描述
問題設(shè)置如圖1.15.7-1所示。半徑為0.1604 m，高度為2.5 m的圓柱狀熱源被埋在半徑和高度均等于10 m的圓柱狀土壤中。實(shí)際上，土壤的圓柱形體積代表了圍繞熱源的無限介質(zhì)。重力被忽略了。由于邊界條件（下面將詳細(xì)討論），問題基本上是一維的，唯一的梯度是在徑向方向上。分析的目的是預(yù)測(cè)整個(gè)土壤質(zhì)量，特別是熱源附近的孔隙壓力和溫度隨時(shí)間的變化。
幾何和模型
利用垂直方向的對(duì)稱性，僅對(duì)問題的一半進(jìn)行建模。使用三維和軸對(duì)稱耦合的溫度-孔壓力元件都可以解決此問題。為了呈現(xiàn)結(jié)果，選擇了三維元素類型C3D8RPT。
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打開移動(dòng)熱源插件（如已打開，直接點(diǎn)擊“更新”按鈕即可）；打開方法：在菜單欄依次點(diǎn)擊Plug-ins -> ToolBoxes -> 自由熱源，點(diǎn)擊多路徑按鈕即彈出程序界面。
在每一行選取需要的路徑集，并指定起始時(shí)間及熱源參數(shù)。本程序采用高斯面熱源，Rh為高斯熱源的尺寸參數(shù)。
點(diǎn)擊Apply按鈕，根據(jù)提示確認(rèn)每條路徑的方向；在下方信息欄中會(huì)提示每條路徑的時(shí)長(zhǎng)，可根據(jù)提示調(diào)整分析步的時(shí)長(zhǎng)設(shè)置。
提交上一步自動(dòng)生成的job（后綴為'-freeweld'），開始計(jì)算。
tips:
把解壓后的文件夾放在"C:\Users\ userName \abaqus_plugins"或者“工作路徑 \abaqus_plugins"，再次打開Abaqus界面時(shí)，插件將被同時(shí)載入到 Plug-ins -> JayTools菜單下，以及Plug-ins -> ToolBoxes -> 自由熱源 工具條中。
Abaqus2016及更早版本中漢字顯示亂碼，可切換為英文界面，將lang.txt文件中的“zh_CN = 1”更改為“zh_CN = 0”即可；
本插件采用高斯面熱源進(jìn)行熱源定義，如需其他形式的熱源，可自行修改；
延申本插件，可用于DLOAD、VDLOAD子程序，生成指定路徑的移動(dòng)載荷。
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展開 abaqus焊接雙熱源同步焊接子程序
熱源子程序
Abaqus高斯熱源3D打印熱力耦合模擬
Abaqus高斯熱源3D打印熱力耦合模擬
