ansys鋼板焊接的案例
鑄鐵平臺(tái) PK 鋼板平臺(tái)，誰(shuí)才是焊接工位首選
鑄鐵平臺(tái)和鋼板平臺(tái)的選擇，核心是權(quán)衡精度與吸震性和承載與韌性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，追求穩(wěn)定和精和密的加工、測(cè)量，鑄鐵是首和選；如果工況是超重型負(fù)載且對(duì)精度要求不高，鋼板平臺(tái)更有優(yōu)勢(shì)。
鑄鐵平臺(tái)是為了“精和密”和“穩(wěn)定”而生的，而鋼板平臺(tái)的核心優(yōu)勢(shì)在于“耐重”和“便宜”。
1. 精度與穩(wěn)定性：鑄鐵平臺(tái)完勝
鑄鐵平臺(tái)之所以能成為精和密測(cè)量和加工的首和選，關(guān)鍵在于它的制造工藝。它是整體鑄造出來(lái)的，內(nèi)部組織均勻，而且會(huì)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的時(shí)效處理（比如自然放置半年以上，或者退火處理）。這個(gè)過(guò)程能充分釋放內(nèi)應(yīng)力，讓平臺(tái)非?！岸ㄐ巍?。所以，一塊好的鑄鐵平臺(tái)用上十年八年，平面度依然能保持在很高的水平。
鋼板平臺(tái)是用鋼板切割后焊接而成的。焊接過(guò)程會(huì)產(chǎn)生很高的熱量，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力。這些應(yīng)力會(huì)隨著時(shí)間慢慢釋放，平臺(tái)就會(huì)發(fā)生緩慢的、不易察覺的變形。因此，鋼板平臺(tái)很難長(zhǎng)期維持高精度，通常只用于對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合。
2. 核心性能：各有千秋
減震性：鑄鐵的微觀結(jié)構(gòu)（石墨形態(tài)）就像無(wú)數(shù)個(gè)小海綿，能有效吸收振動(dòng)能量。在平臺(tái)上敲擊或者加工時(shí)，振動(dòng)衰減很快，工件放上去很穩(wěn)。而鋼板是彈性材料，振動(dòng)會(huì)像鐘聲一樣傳播、反彈。這對(duì)精和密測(cè)量和加工是致命的。
承載力與韌性：這是鋼板平臺(tái)的強(qiáng)項(xiàng)。在相同厚度下，鋼板的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊能力遠(yuǎn)高于鑄鐵。如果你要組裝一臺(tái)幾十噸甚至上百噸的重型設(shè)備，或者經(jīng)常要吊運(yùn)重物磕碰平臺(tái)，鋼板平臺(tái)比較安全，因?yàn)樗粫?huì)像鑄鐵那樣脆裂，比較多是變形。
耐磨性：鑄鐵平臺(tái)表面的石墨本身是一種固體潤(rùn)滑劑，加上其硬度和金相組織，使得它非常耐磨。鋼板平臺(tái)雖然硬，但在長(zhǎng)期摩擦下容易拉傷、起毛。
3. 使用與維護(hù)：鑄鐵更省心
防銹：鑄鐵比普通碳鋼鋼板要好一點(diǎn)，但兩者都怕水。不過(guò)，鑄鐵平臺(tái)日常只需要擦拭干凈，涂上防銹油就能長(zhǎng)期保持。
展開 石墨板與Q345鋼板的擴(kuò)散焊焊前準(zhǔn)備及其焊接方法
一種成形模具是石墨板與鋼板結(jié)合的復(fù)合板，這種復(fù)合板是采用擴(kuò)散焊接方法將石墨板與Q345鋼板焊接在一起。該復(fù)合板制成模具后在750~800℃，在45min使用條件下不脫層；在室溫條件下，模具在金屬平臺(tái)上滑動(dòng)，石墨板與鋼板不分層。 石墨在高溫下產(chǎn)生的CO能還原Fe的氧化物，它在擴(kuò)散過(guò)程中能有效地防止焊接接頭氧化。采用擴(kuò)散焊方法，正確選用中間過(guò)渡層和焊接溫度，使鋼板與石墨板相互接觸的表面共熔，并借助毛細(xì)作用金屬液流很好地填滿焊縫附近的孔隙，增加了鋼板與石墨板的接觸面積，從而提高了焊接接頭的力學(xué)強(qiáng)度，達(dá)到焊接目的。
采用的焊接設(shè)備為升降式高溫電阻爐，其額定功率60kW，最高溫度為1300℃。
1、焊前準(zhǔn)備
（1）將Q345鋼板表面（與石墨板相接觸的面）噴砂處理，去掉氧化皮，然后用丙酮清洗。
?。?）用壓縮空氣吹掉石墨板表面灰塵。
（3）在Q345鋼板表面（接合面）用毛刷干刷一層粉末狀的石墨粉，厚度為0.1mm，然后將石墨板放在鋼板的接合面上，準(zhǔn)備裝爐。
2、焊接
?。?）爐溫升至1200℃時(shí)，將裝配好的鋼板與石墨板放入爐中，鋼板在下，石墨板在上。
?。?）爐溫回升至1220℃，保溫45min，隨爐冷至300℃出爐，自然冷卻，完成焊接過(guò)程。
展開 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過(guò)程中的分析（生死單元應(yīng)用案例）
焊接幾何模型如下圖所示，左右兩側(cè)90度扇區(qū)為焊接材料，其余為鋼板材料。其他更多已知條件請(qǐng)參考命令流，這里不再贅述。
網(wǎng)格單元
本實(shí)例中順序焊接分為如下步驟：
第一步0-1秒：右側(cè)焊接穩(wěn)態(tài)分析（殺死左焊縫，施加右焊縫溫度和焊接件參考溫度）
第二步1-100秒：相變分析（刪除溫度載荷，施加對(duì)流熱傳導(dǎo)）
第三步100-1000秒：右側(cè)焊縫凝固分析
第四步1000-1001秒：激活左側(cè)焊縫單元進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析（施加左焊縫溫度）
第五步1001-1100秒：左焊縫相變分析
第六步1100-2000秒：左側(cè)焊縫凝固分析
第七步：結(jié)果后處理
ANSYS命令流：
FINISH
/FILNAME,Exercise ! 定義隱式熱分析文件名
/PREP7 ! 進(jìn)入前處理器
ET,1,SOLID70 ! 選擇8節(jié)點(diǎn)實(shí)體熱分析單元
MP,KXX,1,.5e-3
MP,C,1,.2
MP,DENS,1,.2833
MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000
MPDATA,ENTH,1,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定義右焊縫材料熱物理性能
MP,KXX,2,.5e-3
MP,C,2,.2
MP,DENS,2,.2833
MP,KXX,3,0.5e-3 ! 定義兩塊鋼板的熱物理性能
MP,C,3,.2
MP,DENS,3,.2833
MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000
MPDATA,ENTH,3,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 !
展開 ANSYS鋼板樁基坑穩(wěn)定（邊坡穩(wěn)定）后處理命令流 ￥1
利用摩爾庫(kù)倫理論和摩爾應(yīng)力圓的公式，計(jì)算土體在受力狀態(tài)下最小剪切破壞面，進(jìn)而計(jì)算出最小安全系數(shù)。土體離散后把每個(gè)點(diǎn)的最小安全系數(shù)連線，就形成了破壞面。
ANSYS的生死單元模擬焊接過(guò)程
ANSYS的生死單元模擬焊接過(guò)程
1 概述
焊接模擬計(jì)算在CAE仿真是比較大的一塊內(nèi)容，也是比較復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程，幾個(gè)比較關(guān)鍵的問(wèn)題是熱源函數(shù)的描述、單元的融覆、熱源的移動(dòng)等等，通過(guò)單純的GUI操作，無(wú)論使ANSYS還是Abaqus都不大可能完成這個(gè)過(guò)程，通常需要借助軟件的內(nèi)置語(yǔ)言。
本次主要介紹單元生死的應(yīng)用，單元生死主要用于單元缺失的場(chǎng)合，比如凝固溶解過(guò)程，斷裂過(guò)程，焊接過(guò)程等等，這些過(guò)程都是非線性或者時(shí)間歷程過(guò)程，計(jì)算需要很多子步和迭代，為了在此過(guò)程中避免一遍一遍修改單元，便引入生死單元的概念，通俗的講就是通過(guò)一些方法讓單元失效，具體的改變是單元的彈性模量的改變，當(dāng)單元死時(shí)，修改其彈性模量為非常小的值，讓其在求解過(guò)程中不起作用。
詳細(xì)地說(shuō)，激活單元死這個(gè)狀態(tài)時(shí)，ANSYS程序?qū)卧獎(jiǎng)偠染仃嚦艘院苄〉囊蜃?，程序默認(rèn)值為1E-6，死單元的單元載荷為0，從而不對(duì)載荷向量生效，同樣的，死單元的質(zhì)量、阻尼、比熱等等參數(shù)也設(shè)置為0，單元的應(yīng)力應(yīng)變也因此為0。
2 前處理
前處理包括單元定義、材料定義和建模，單元定義是需要注意單元屬性，此次定義13號(hào)二維耦合單元，具有溫度和位移自由度。
材料屬性包括結(jié)構(gòu)參數(shù)和熱參數(shù)，具體包含彈性模量，泊松比，屈服強(qiáng)度，塑性屬性，材料密度，熱膨脹系數(shù)，熱傳導(dǎo)系數(shù)，比熱容。焊接時(shí)溫度較高，定義材料通常需要定義多個(gè)溫度下的值。
展開 網(wǎng)絡(luò)課 | ANSYS焊接機(jī)器人仿真相關(guān)案例分享
1、課程簡(jiǎn)介
對(duì)于焊接機(jī)器人而言，焊接質(zhì)量非常重要，而焊接質(zhì)量主要受機(jī)械手定位精度和焊接工藝參數(shù)等方面的影響。本文重點(diǎn)就焊接機(jī)器人定位精度和焊接工藝參這兩方面的內(nèi)容進(jìn)行展開，詳細(xì)介紹ANSYS的相關(guān)仿真應(yīng)用案例以及具體的仿真流程方法。
2、課程時(shí)間
4月27日（15:00-16:30）
3、適用人群
機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備、工裝夾具、焊接工藝等相關(guān)技術(shù)人員。
4、講師介紹
陳 猛（Ansys資深結(jié)構(gòu)工程師、陽(yáng)普科技金牌講師）
碩士畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院。擁有8年CAE仿真工作經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)并參入了多項(xiàng)國(guó)基項(xiàng)目和工程項(xiàng)目，如超聲波振動(dòng)系統(tǒng)的研究，硬脆性材料加工過(guò)程裂紋擴(kuò)展的研究，電梯轎架靜動(dòng)載解析問(wèn)題，新能源電池包結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題，壓縮機(jī)配管系統(tǒng)振動(dòng)噪聲問(wèn)題等。目前在陽(yáng)普科技擔(dān)任ANSYS結(jié)構(gòu)工程師一職，負(fù)責(zé)ANSYS結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的售前/售后技術(shù)支持以及仿真項(xiàng)目咨詢工作，擁有較為豐富的仿真培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)和工程項(xiàng)目仿真經(jīng)驗(yàn)。
展開 ANSYS的焊接參數(shù)對(duì)其溫度場(chǎng)的影響分析
ANSYS是計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的有限元分析軟件,通過(guò)對(duì)該軟件的系統(tǒng)組成、工作流程和工作原理等方面進(jìn)行分析,對(duì)有限元方法FEM在焊接熱效應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
ANSYS能與其他主流CAD軟件雙向傳遞數(shù)據(jù),具有多物理場(chǎng)分析能力和便捷的前后數(shù)據(jù)處理能力,通過(guò)基于ANSYS的虛擬試驗(yàn)平臺(tái),可以低成本、高效率優(yōu)化與焊接熱效應(yīng)相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,因而在焊接研究和生產(chǎn)方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
焊接是一個(gè)涉及許多學(xué)科的復(fù)雜的物理 — 化學(xué)過(guò)程。由于焊接過(guò)程涉及的變量數(shù)目繁多，單憑積累工藝試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)深入了解和控制焊接過(guò)程，既不切實(shí)際又成本昂貴和費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)一組描述焊接基本物理過(guò)程的數(shù)學(xué)方程來(lái)模擬焊接過(guò)程，采用數(shù)值方法求解以獲得焊接過(guò)程的定量認(rèn)識(shí)，即焊接過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬，成為一種強(qiáng)有力的手段。計(jì)算機(jī)模擬方法為焊接科學(xué)技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。
1993 年，美國(guó)能源部組織美國(guó)、加拿大、日本、瑞典、英國(guó)的 25 位著名專家對(duì) 21 世紀(jì)焊接科學(xué)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向做出預(yù)測(cè)，其中焊接基本現(xiàn)象的模擬與仿真被列為最重要的研究方向之一 。我國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)制定的學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略也將計(jì)算機(jī)模擬確定為機(jī)械熱加工領(lǐng)域的發(fā)展方向之一。
計(jì)算機(jī)模擬是使包括焊接在內(nèi)的熱加工工藝研究從“定性”走向“定量”、從“經(jīng)驗(yàn)”走向“科學(xué)”的重要標(biāo)志。采用科學(xué)的模擬技術(shù)和少量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以代替過(guò)去一切都要通過(guò)大量重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法，不僅可以節(jié)省大量的人力和物力，而且還可以通過(guò)數(shù)值模擬解決一些目前無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行直接研究的復(fù)雜問(wèn)題。
在制造業(yè)，計(jì)算機(jī)模擬與仿真可以增加材料利用率 25 ％，節(jié)約生產(chǎn)成本 30 ％，產(chǎn)品設(shè)計(jì)至實(shí)際投產(chǎn)的時(shí)間縮短 40 ％。
展開 ansys焊接模擬交流群
大家好
我建了一個(gè)群，關(guān)于ansys焊接模擬的，希望學(xué)焊接的朋友踴躍加入
群號(hào)73846283
鋼結(jié)構(gòu)焊接的Ansys數(shù)值模擬
利用OUTPR命令輸出分析結(jié)果，提取最后一步的焊接殘余應(yīng)力結(jié)果，其中橫截面處的結(jié)果如圖7(b)所示，可以看到殘余應(yīng)力在橫截面上隨位置不同而變化，由于鋼板周邊沒(méi)有約束，故截面處拉壓殘余應(yīng)力自相平衡。
圖7(c)為四邊自由的鋼板對(duì)接焊接[11]，其橫截面處的殘余應(yīng)力分布形式與圖7(b)對(duì)比可見，數(shù)值模擬的橫截面處殘余應(yīng)力分析結(jié)果與實(shí)際殘余應(yīng)力分布圖形形態(tài)大致相同。由于焊接過(guò)程中的溫度變化，使鋼板發(fā)生了不均勻的收縮膨脹，所以在焊縫附近產(chǎn)生收縮變形，遠(yuǎn)離焊縫處產(chǎn)生了拉伸變形，由于沒(méi)有外在的約束作用，故其拉壓應(yīng)力相互平衡，該數(shù)值模擬正確地反映了這一特點(diǎn)。
3 結(jié)論
焊接過(guò)程是非常復(fù)雜的，影響因素很多，現(xiàn)有的理論還無(wú)法準(zhǔn)確地描述。截止到目前，數(shù)值模擬是一種較好的研究焊接溫度場(chǎng)、焊縫應(yīng)力和焊接變形的方法。根據(jù)本文研究，可得如下結(jié)論：
(1) 利用數(shù)值模擬方法確定焊接變形和應(yīng)力，其前提是有準(zhǔn)確的溫度場(chǎng)；Ansys數(shù)值模擬的溫度場(chǎng)與雷卡林試驗(yàn)溫度場(chǎng)吻合較好，表明焊接數(shù)值模擬獲得的溫度場(chǎng)較為準(zhǔn)確。
(2) 焊縫附近各點(diǎn)的溫度變化與實(shí)際焊接情況相符，表明Ansys能夠很好地模擬焊接整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。
(3) 焊接結(jié)構(gòu)施加溫度荷載以后，可以實(shí)現(xiàn)殘余應(yīng)力的模擬，由鋼板橫截面上的殘余應(yīng)力結(jié)果看出，與實(shí)際焊接情況相符。
由此可見，工程結(jié)構(gòu)中的焊接過(guò)程，可以通過(guò)Ansys軟件進(jìn)行分析計(jì)算，焊接模擬的準(zhǔn)確度滿足建筑結(jié)構(gòu)的要求，可以用來(lái)解決結(jié)構(gòu)焊接的實(shí)際問(wèn)題。正確的殘余應(yīng)力模擬，對(duì)于分析焊接結(jié)構(gòu)的安全性、焊接變形和焊接以后承受荷載的二次變形等具有重要的意義。當(dāng)然對(duì)于比較重要的大型結(jié)構(gòu)最好再進(jìn)行物理模型試驗(yàn)，以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。
【免責(zé)聲明】 文章為轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)告知，本人將即刻作出相應(yīng)處理
展開 ANSYS Mechanical在焊接仿真中的應(yīng)用
ANSYS Mechanical在焊接仿真中的應(yīng)用
王建
[ 摘 要 ] 焊接作為一個(gè)牽涉到電弧物理、傳熱、冶金和力學(xué)等各學(xué)科的復(fù)雜過(guò)程，其涉及到的傳熱過(guò)程、金屬的融化和凝固、冷卻時(shí)的相變、焊接應(yīng)力和變形等是企業(yè)制造部門和設(shè)計(jì)人員關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題，采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)方式對(duì)于厚鋼板的焊接等特殊工藝無(wú)法進(jìn)行合理的工藝設(shè)計(jì)，因此本文針對(duì)焊接數(shù)值模擬的基本理論進(jìn)行了闡述，同時(shí)對(duì)于焊接仿真與ANSYS軟件的結(jié)合提出了建議，并結(jié)合實(shí)際情況詳細(xì)介紹了ANSYS軟件進(jìn)行焊接仿真的具體應(yīng)用技巧，通過(guò)采用仿真方式進(jìn)行模擬，對(duì)傳熱過(guò)程、焊后應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行模擬，用來(lái)幫助確定焊接時(shí)結(jié)構(gòu)和材料的最佳設(shè)計(jì)、工藝方法和焊接參數(shù)等。
[ 關(guān)鍵詞 ] 熱源模型 熱彈塑性有限元法 生死單元 ANSYS
1 前言
焊接作為現(xiàn)代制造業(yè)必不可少的工藝，在材料加工領(lǐng)域一直占有重要地位。焊接是一個(gè)涉及到電弧物理、傳熱、冶金和力學(xué)等各學(xué)科的復(fù)雜過(guò)程，其涉及到的傳熱過(guò)程、金屬的融化和凝固、冷卻時(shí)的相變、焊接應(yīng)力和變形等是企業(yè)制造部門和設(shè)計(jì)人員關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題。焊接過(guò)程中產(chǎn)生的焊接應(yīng)力和變形，不僅影響焊接結(jié)構(gòu)的制造過(guò)程，而且還影響焊接結(jié)構(gòu)的使用性能。這些缺陷的產(chǎn)生主要是焊接時(shí)不合理的熱過(guò)程引起的。由于高能量的集中的瞬時(shí)熱輸入，在焊接過(guò)程中和焊后將產(chǎn)生相當(dāng)大的殘余應(yīng)力和變形，影響結(jié)構(gòu)的加工精度和尺寸的穩(wěn)定性。因此對(duì)于焊接溫度場(chǎng)合應(yīng)力場(chǎng)的定量分析、預(yù)測(cè)有重要意義。
傳統(tǒng)的焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力測(cè)試依賴于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)或基于統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)的半經(jīng)驗(yàn)公式，但此類方法帶有明顯的局限性，對(duì)于新工藝無(wú)法做到前瞻性的預(yù)測(cè)，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成本急劇增加，因此針對(duì)焊接采用數(shù)值模擬的方式體現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢(shì)。
ANSYS作為世界知名的通用結(jié)構(gòu)分析軟件，提供了完整的分析功能，完備的材料本構(gòu)關(guān)系，為焊接仿真提供了技術(shù)保障。
展開 ANSYS生死單元之焊接過(guò)程模擬
在ansys計(jì)算過(guò)程中，如果需要向模型中加入（或刪除）實(shí)體，模型中對(duì)應(yīng)實(shí)體部位的單元就“存在”（或消亡）。單元生死選項(xiàng)就用于在這種情況下殺死或重新激活選擇的單元。
例如，在焊接分析過(guò)程中，隨著高溫焊料的加入，坡口處的單元需要不斷地被激活；在材料斷料分析中，隨著裂紋的延伸，斷裂處的單元需要不斷的被殺死；在隧道挖掘和橋梁建立分析中，材料也需要不斷的被殺死或激活。因此，單元的生死應(yīng)用技術(shù)廣泛的存在于ansys仿真分析中，是一項(xiàng)應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)。
單元的生死并不是ansys程序?qū)⑺绬卧獙?duì)應(yīng)的實(shí)體從模型中刪除，或者激活重新生成材料，而是通過(guò)將其剛度矩陣，或者傳導(dǎo)矩陣（對(duì)應(yīng)于不同的分析），乘以很小的因子（ESTIF），默認(rèn)值為1E-6。死單元的單元載荷將為0，從而不對(duì)載荷向量生效，等效于將單元?dú)⑺溃? 同樣，當(dāng)一個(gè)單元被重新激活時(shí)，其剛度，單元載荷等恢復(fù)其原始的數(shù)值，重新激活的單元也沒(méi)有應(yīng)變記錄，在熱分析里面沒(méi)有熱量存儲(chǔ)。需要注意的是，生死單元對(duì)大部分單元可以應(yīng)用，然而對(duì)某些單元卻是不可用的。
在一些情況下，單元生死狀態(tài)可以根據(jù)ansys的計(jì)算結(jié)果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應(yīng)力值大于材料屈服強(qiáng)度的單元?dú)⑺?，可以利用Etable選擇相應(yīng)的單元進(jìn)行殺死，繼而返回到求解器進(jìn)行求解，如果如此循環(huán)，則可觀察到裂紋的生長(zhǎng)過(guò)程。
可以在大多數(shù)靜態(tài)和非線性瞬態(tài)分析中使用單元生死，其基本分析與相應(yīng)的分析過(guò)程是一致的，主要包括三個(gè)步驟：建模，施加載荷并求解，查看結(jié)果。
現(xiàn)通過(guò)ansys焊接過(guò)程，講解生死單元的應(yīng)用。
兩個(gè)平板進(jìn)行對(duì)接，采用V型坡口。在焊接的過(guò)程中，焊料不斷加入坡口，進(jìn)行焊接。平板溫度采用20℃，焊料溫度采用1500℃。
展開 
Ansys分析焊接過(guò)程的幾篇文章
再上幾篇，關(guān)于ansys分析焊接過(guò)程的幾篇文章。
基于ansys軟件的焊接變形工程預(yù)測(cè)
基于ANSYS軟件二次開發(fā)的鑄造充型和凝固耦合過(guò)程數(shù)值模擬研究
基于ANSYS上的焊接熱過(guò)程模擬技術(shù)的研究
用ANSTS通用有限元軟件預(yù)報(bào)棒材穿水冷卻溫度好幾篇論文 贊
Ansys分析焊接過(guò)程的幾篇文章.rar
ANSYS Workbench在焊接仿真中應(yīng)用技術(shù)分類
ANSYS Workbench在焊接仿真中應(yīng)用技術(shù)分類
作者：大龍貓 微信公眾號(hào)：CAE_ANSYS
焊接仿真主要考察的是移動(dòng)的一個(gè)熱源，隨著時(shí)間在空間而不斷的移動(dòng)，熱量加載到物體的表面來(lái)模擬焊接，結(jié)果查看的是隨時(shí)間變化的溫度，進(jìn)一步查看的是由溫度產(chǎn)生的應(yīng)力，更進(jìn)一步查看溫度產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 焊接仿真在實(shí)際使用中越來(lái)越多的得到了應(yīng)用，一般關(guān)注的為焊接的溫度和殘余應(yīng)力或者變形。根據(jù)目前關(guān)于焊接類型的仿真分析，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下幾點(diǎn)分析類型和要點(diǎn)，包括不同類型的分析和部分路徑相關(guān)的分析。作者專注于ANSYS系列軟件， 所以目前所有的分析都是采用ansys來(lái)完成的，而使用ansys workbench越來(lái)越多，故以下分類的結(jié)果是在ansys workbench中完成的。
模擬焊接用的熱源分為高斯熱源、錐型熱源、雙橢球熱源、圓柱熱源等，本次主要考慮高斯熱源的應(yīng)用，而其他熱源主要是模擬函數(shù)的不同所致，查找不同函數(shù)來(lái)替換即可。
1. 高斯移動(dòng)熱源直接加載到焊接位置表面
這種方法是直接加載一個(gè)移動(dòng)的熱源，添加到平板，主要適用于平板大，焊料少，焊料的存在與否對(duì)整體溫度影響不大，熱源加載到平板的表面
具體結(jié)果如下圖所示，添加溫度結(jié)果可以查看需要的結(jié)果。
展開 基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應(yīng)力分析及選材優(yōu)化
基于ANSYS的多層堆疊模塊焊接殘余應(yīng)力分析及選材優(yōu)化
張 彥，許 典，趙希芳
( 南京電子技術(shù)研究所，江蘇 南京 210039)
摘 要：分析了某多層堆疊模塊的焊接殘余應(yīng)力，討論了各功能層不同選材、焊接順序?qū)δK殘余應(yīng)力的影響，并給出了優(yōu)化方案。利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析計(jì)算，采用ANAND本構(gòu)模型描述焊錫的黏塑性行為，采用基于接觸的多點(diǎn)約束( Multi-point Constraint，MPC) 算法實(shí)現(xiàn)焊錫層與功能層的跨尺度自由度耦合。計(jì)算結(jié)果表明，焊接順序?qū)δK殘余應(yīng)力影響較小，各功能層的選材需要綜合考慮模塊變形及應(yīng)力安全裕度。剛度較大的底板層可以同時(shí)降低模塊變形和高溫共燒陶瓷( High Temperature Co-fired Ceram-ic，HTCC) 層應(yīng)力。熱膨脹系數(shù)較小的蓋板層可以降低HTCC層應(yīng)力，但會(huì)增大模塊整體變形。底板選用Al /SiCp( 65%) ，蓋板采用可伐合金，可以得到變形及應(yīng)力安全裕度均滿足要求的方案。
展開 基于Ansys的鋼箱梁焊接有限元模擬
而鋼箱梁一般是由工廠預(yù)制加工的，加工過(guò)程中必然會(huì)有鋼板間的接縫需要進(jìn)行焊接，使兩塊獨(dú)立的鋼板焊接成一個(gè)整體。在鋼箱梁的鋼板焊縫焊接過(guò)程中，移動(dòng)的焊頭會(huì)在瞬間產(chǎn)生高度集中的熱量輸入，熱量的快速集中輸入會(huì)導(dǎo)致鋼板溫度的驟升與驟降。鋼屬于一種溫度敏感型的材料，受熱升溫時(shí)其體積會(huì)膨脹，降溫時(shí)體積會(huì)收縮，體積的變化會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力分布的變化，鋼箱梁結(jié)構(gòu)的安全性也可能受到影響。所以若想了解鋼箱梁焊接時(shí)的應(yīng)力分布變化，保證鋼箱梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，有必要對(duì)焊接溫度場(chǎng)的定量分析、預(yù)測(cè)、模擬。傳統(tǒng)的焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力預(yù)測(cè)依賴于試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)曲線或經(jīng)驗(yàn)公式，但是在航天、機(jī)械、土木等行業(yè)，焊接試驗(yàn)的成本巨大，當(dāng)試驗(yàn)的工況較多或者試驗(yàn)失敗時(shí)，會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。故本章運(yùn)用大型商業(yè)有限元軟件ANSYS經(jīng)典界面進(jìn)行數(shù)值模擬，在研究過(guò)程中利用了ANSYS內(nèi)置的腳本語(yǔ)言APDL進(jìn)行建模，分析鋼板焊接過(guò)程的溫度場(chǎng)。
1 鋼板幾何模型建立
為了簡(jiǎn)化鋼箱梁的形狀，節(jié)約數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)的成本，本章將鋼箱梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為一個(gè)長(zhǎng)為0.2m、寬為0.15m、厚度為0.03m的塊狀幾何模型，ANSYS中的幾何模型效果如下圖所示。
在上圖的模型中，筆者標(biāo)明了坐標(biāo)系系統(tǒng)，在本章此后的位置信息的描述中，均采用此坐標(biāo)系系統(tǒng)。
2 移動(dòng)焊接熱源的施加
在鋼板焊接過(guò)程中，焊點(diǎn)熱源作用在鋼板上有一定面積，在該面積上的熱量分布不是均勻的，中心點(diǎn)附近的熱量較高，周圍的熱量較低。對(duì)于該種焊接熱源的不均勻分布，現(xiàn)今很多學(xué)者將該熱源的分布形式簡(jiǎn)化為高斯積分函數(shù)，本章參考前人的研究，采用高斯熱源分布函數(shù)。
熱源函數(shù)的三維函數(shù)圖像如下圖所示（假設(shè)qm=1 J·s /m2，R=1m）。
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