ansys 焊縫建模
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys 焊縫建模的視頻教程
SYSWELD環(huán)焊縫管道建模及焊接路徑設置
1：2D Element 環(huán)向拉伸為 3D Element 2：設置環(huán)焊縫焊接線及參考線的教程 3：軟件版本：Visual environment 18.0.2 | SYSWELD 2022.0 4：課程附件是視頻開始用到的 2D Element 模型（可能存在版本不一樣打不開的情況），可以用您自己的平面模型來學習，方法是一樣的
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ANSYS-WorkBench基礎教程 基于子模型的三通管焊縫處結構優(yōu)化
本課程以石化/水利行業(yè)常見的三通管為例，首先以殼單元對三通管進行分析，通過構建子模型（Shell-Solid）的方式，針對三通管焊縫處，建立細致的三維模型，解決焊縫處存在的奇異性問題，對三通管焊縫處進行結構優(yōu)化。
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ansys 焊縫建模的實例教程
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?shù)钠者m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(chuàng)建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創(chuàng)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(chuàng)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(fā) | 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?shù)钠者m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(chuàng)建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創(chuàng)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(chuàng)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 內容簡介
首先，介紹焊縫疲勞行為特點；進而，說明焊縫疲勞分析的名義應力法（如：BS7608）和結構應力法（如：Volvo (Shell單元)& ASME (Solid單元)基本原理，在Ansys系列軟件中的實現(xiàn)流程及案例；最后，介紹Ansys Mechanical 近年在處理焊縫建模的功能改進以及在Mechanical UI下調用nCode DesignLife開展焊縫疲勞分析的方法、流程及案例。
面向受眾
重型機械、風電、汽車（零部件）、航空航天、造船、橋梁、電子信息、海洋鉆探及高層建筑等行業(yè)需要對焊縫結構進行強度及疲勞分析的仿真工程師，相關科研人員及高校師生。
展開 ANSYS Ncode Designlife求解器中的焊縫疲勞壽命分析方法起源于沃爾沃汽車公司和查爾姆斯理工大學，該算法采用的是非常通用的應力基疲勞壽命評估方法，特別適合于汽車零部件中1-3 mm厚度的薄鋼板件，對于更厚的實體結構建模部件，也支持基于ASME鍋爐與壓力容器的規(guī)范的疲勞壽命計算。
這種方法基本上與標準的S-N方法相似，只是需要進行一些特殊的考慮去處理焊縫，詳細特點如下：
1. ANSYS Ncode Designlife起源于薄板焊縫結構；
2. 算法根據(jù)有限元求解數(shù)據(jù)的網格點力去計算焊趾的結構應力，相對標準的應力推倒方式，該算法對網格剖分狀況不那么敏感。結構應力推導過程在SAE 982311中有詳細描述。為在Ncode中使用網格力方式，網格力數(shù)據(jù)必須被包含在有限元結構仿真結果數(shù)據(jù)中，并且設置Ncode軟件ANSYS Group properties中Entity Data Type為Force Moment選項。
3. 可選的，節(jié)點位移和轉動數(shù)據(jù)也可以用于確定焊縫周圍單元的應力值，使用該方式，節(jié)點力和位移數(shù)據(jù)必須包含在有限元結構文件中，并且設置Ncode軟件ANSYS Group properties中Entity Data Type為Displacement選項。
4. 網格剖分方面，對于薄板件殼模型，焊縫周圍的區(qū)域盡可能劃分為5 mm大小的規(guī)整網格，盡可能避免使用三角形網格。
5. 若采用了以上應力或位移推導應力方式，Ncode軟件將基于焊縫周邊單元數(shù)據(jù)，推導焊趾和焊根單元非平均的節(jié)點應力值用于疲勞壽命評估。焊喉部位采用焊喉單元中心應力值評估疲勞壽命。
展開 ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業(yè)薄板結構(1-3 mm) 的焊接分析模擬，采用薄殼搭建有限元模型，相關工業(yè)應用也都針對于此類結構進行。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(chuàng)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。
兩名筆者水平極為有限，錯誤必然較多，另原稿成稿較早且截取原稿部分并非完整，某種程度未能緊跟相關技術發(fā)展，因此嚴禁直接應用于企業(yè)項目的產品分析以免造成重大事故和傷害。另外本文建立的焊縫有限元模型不能作為評估焊縫極限強度的方法進行使用。
一、殼體焊縫有限元建模通用原則
不同類型的焊縫形式具有不同的分析方式，需要根據(jù)焊縫種類進行分組，每一個有限元輸入分組應對應疲勞引擎中對應的有限元焊縫類型，并設置一個合理的參數(shù)數(shù)值。
對于以薄殼單元建立焊縫有限元建模具有一定的通用準則：
① 網格應以4節(jié)點四邊形單元為主，表達金屬薄板的中面。
② 以單排或雙排殼單元進行焊縫建模表達。
③ 焊縫網格規(guī)整，尺寸以5mm為最好，規(guī)避三角形網格出現(xiàn)。
④ 疲勞分析焊縫單元需設置特殊焊接屬性。
⑤ 焊縫單元法向保證設置法向朝外。
⑥ 毗鄰焊縫的單元的非平均化節(jié)點應力被提取作為焊趾和焊根疲勞計算評估使用，該應力也可以是平均化的或在單元邊長的中點處進行計算，通過在“ANSYS Group Properties”中設置“WeldLocation = MidElementEdge”進行考慮。
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<h3>==1.制動盤及制動片參數(shù)化建模==2.標準直齒圓柱齒輪參數(shù)化建模==3.水杯參數(shù)化建模==</h3><h3>apdl建模案例，包含完整建模腳本及命令注釋，可直接復制至軟件中生成模型。</h3><h3>標準直齒圓柱齒輪建模，根據(jù)漸開線原理繪制齒面，建立齒輪模型，</h3><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
概要
本文介紹了如何在 OpticStudio 中對具有一定角度斜切端面的接收光纖進行建模并仿真其耦合效率。斜切光纖面和光纖模態(tài)傾斜補償角可以使用坐標間斷 (Coordinate Break) 表面和傾斜像面的組合來引入。正確設置傾斜角以表示斜切光纖端面對于獲得準確的耦合效率結果至關重要。本文討論了設置系統(tǒng)的三種不同方法，用戶可以根據(jù)自己的偏好進行選擇。
主要內容
了解斜切光纖的幾何形狀
概述
這篇文章介紹了在OpticStudio中建模混合模式系統(tǒng)的基本流程，混合模式的意思是在一個系統(tǒng)中同時使用了序列模式表面和非序列模式物體。混合模式將把非序列透鏡組插入到序列模式中，本文將介紹插入的具體方法和輸出端口的參數(shù)定義方式。最后提及一些常見錯誤和注意事項。
引言
OpticStudio支持兩種不同的光線追跡模式——序列模式和非序列模式。雖然二者差異很大，但我們經常需要將它們結合起來使用
1.1. 概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的聯(lián)方型網殼結構精細建模與自動化分析過程。模型采用全參數(shù)化建模思路，通過少量參數(shù)輸入即可自動生成可計算模型，并完成振動模態(tài)分析與自動出圖。該模型適用于快速建立空間網殼結構、進行振型特性分析等多種場景。
圖1-1 實際圖1
1.1. 案例概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨懸索橋有限元建模案例，背景工程為一假想工程，主跨長度超過1000米。模型采用“魚骨梁法”（Fish-bone Model）對懸索橋的結構受力與剛度進行合理簡化與模擬，并在整體上考慮了幾何非線性效應。通過對主纜、吊索、加勁梁等關鍵結構體系的建模，模型能夠較準確地反映懸索橋在彈性階段的受力特征和整體變形規(guī)律。
該模型經過驗證
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的肋環(huán)型網殼結構精細建模與分析過程。模型采用純參數(shù)化方式定義，通過輸入少量幾何參數(shù)即可自動生成可計算模型，并支持自動出圖功能。案例適用于從事空間結構建模、穩(wěn)定性分析以及二次開發(fā)研究的工程技術人員與科研人員。
模型的核心特點是實現(xiàn)了幾何參數(shù)與單元類型的高度可控化，能夠根據(jù)用戶輸入的矢高、環(huán)數(shù)、徑數(shù)自動生成肋環(huán)型網殼結構的有限元模型
1.1. 案例概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過程。橋梁主跨超過 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經過充分驗證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結果穩(wěn)定可靠，可作為工程參考和教學示例的基礎模型。
該案例提供了完整的可運行文件
現(xiàn)代光學系統(tǒng)的優(yōu)化通常涉及大量參數(shù)。 這導致了任務充滿挑戰(zhàn)并且對數(shù)值計算要求高。 對于這種情況，除了VirtualLab Fusion提供的參數(shù)優(yōu)化功能外，我們還提供了與專用優(yōu)化軟件ANSYS optiSLang的接口，因此可以將其幾種高級優(yōu)化算法直接應用于您的光學系統(tǒng)。 使用optiSLang Bridge（需要單獨的optiSLang許可證），您可以直接訪問下坡單純形法(downhill simplex
現(xiàn)代光學系統(tǒng)的優(yōu)化通常涉及大量參數(shù)。 這導致了任務充滿挑戰(zhàn)并且對數(shù)值計算要求高。 對于這種情況，除了VirtualLab Fusion提供的參數(shù)優(yōu)化功能外，我們還提供了與專用優(yōu)化軟件ANSYS optiSLang的接口，因此可以將其幾種高級優(yōu)化算法直接應用于您的光學系統(tǒng)。 使用optiSLang Bridge（需要單獨的optiSLang許可證），您可以直接訪問下坡單純形法(downhill
1.1. 模型簡介
圖1-1 Ansys斜拉橋全橋模型
圖1-2 恒載位移情況（mm）
圖1-3 索力提取（N）
本案例提供了一套基于ANSYS APDL的斜拉橋全參數(shù)化建模與仿真分析解決方案，涵蓋主梁、索塔及斜拉索的模擬，適用于橋梁工程領域的結構分析
