ansys焊縫設置的案例
ANSYS Mechanical聯合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
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的普適性，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創建有限元求解；
③ 基于nCode Weldline創建實體焊縫信息；
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 ANSYS Mechanical聯合ANSYS nCode DesignLife 在實體焊縫疲勞分析
圖3
膜應力積分方程如下：
彎曲應力積分方程如下：
2、實體焊縫求解引擎特殊配置
ANSYS nCode DesignLife進行實體焊縫疲勞分析，需要對焊縫疲勞求解引擎高級編輯“Advanced edit”配置選項設置焊縫類型“SeamWeldType=SolidWeld”。
當焊縫類型配置定義為實體焊縫，“FE Import group”配置選項將額外出現3個屬性選項，如圖4所示。
圖4
(1) WeldDefinitionFilename
XML文件格式，用于定義焊縫位置和方向，可以在ANSYS Workbench平臺下通過ANSYS Mechanical環境下工具“nCode Weldline”定義獲得。
(2) MaxWeldDepth
用于確定“Stress Classification Lines (SCL)”應力等級線的結束點位置，可以是零件另一側或零件內部位置。通過ANSYS Mechanical環境下，借助“nCode Weldline”定義，定義后的信息可以在“FE Import group”中進行修改。
展開 4/28 Ansys nCode DesignLife焊縫疲勞分析詳解
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 干貨 | ANSYS Ncode焊縫疲勞壽命評估方法簡介
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. 算法根據有限元求解數據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，網格力數據必須被包含在有限元結構仿真結果數據中，并且設置Ncode軟件ANSYS Group properties中Entity Data Type為Force Moment選項。
3. 可選的，節點位移和轉動數據也可以用于確定焊縫周圍單元的應力值，使用該方式，節點力和位移數據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，焊縫周圍的區域盡可能劃分為5 mm大小的規整網格，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據，推導焊趾和焊根單元非平均的節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 
角焊縫（殼體）疲勞在ANSYS nCode DesigenLife的創建與計算原則淺述
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析最初用于汽車行業薄板結構(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展，因此嚴禁直接應用于企業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數值。
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 焊縫網格規整，尺寸以5mm為最好，規避三角形網格出現。
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。
展開 斯姆勒精品案例：基于ANSYS子模型技術的焊縫結構的精細化計算
基于ANSYS子模型技術的焊縫結構精細化計算
掌握ANSYS焊縫子模型分析技巧
●技術背景
焊縫（welded seam）利用焊接熱源的高溫，將焊條和接縫處的金屬熔化連接而成的縫。焊縫金屬冷卻后，即將兩個焊件連接成整體。根據焊縫金屬的形狀和焊件相互位置的不同，分對接焊縫、角焊縫、塞焊縫和電鉚焊等；
焊接失效就是焊接接頭由于各種因素，在一定條件下斷裂（如：應力、溫度、材質、焊接質量和實際使用工況條件等）。接頭一旦失效，就會使相互緊密聯系成一體的構件局部分離、撕裂并擴展，造成焊接結構損壞，致使設備停機，影響正常生產。；
焊接失效
（1）因設計不合理，存在局部剛性過大，應力集中的現象。
（2）材料缺陷。鑄鋼件相對于軋制板材存在著沖擊韌度差，屈服強度低的特點，還有焊接工藝制定不合理、焊接規范的運用不當、焊接方法的選擇不正確等。
（3）焊工技術水平高低與焊接位置的好壞；還有焊接檢驗水平，包括對材質的檢驗和焊縫檢驗等。另外，環境溫度對焊接質量也是一個重要的影響因素。
展開 基于ANSYS的某焊接件兩焊縫在順序焊接過程中的分析（生死單元應用案例）
設置為階越載荷
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL ! 設置結果輸出
ASEL,S,EXT
ASEL,U,LOC,Y,0
SFA,ALL,,CONV,5E-5,70 ! 施加對流換熱載荷
ALLSEL,ALL
SOLVE ! 求解
!第三步：右側焊縫凝固分析（100到1000秒)
TIME,1000 ! 定義求解時間
DELTIME,50,10,100 ! 定義時間子步
AUTOTS,ON ! 打開自動時間開關
SOLVE ! 求解
!第四步：激活左側焊縫單元進行分析（1000到1001秒)
EALIVE,ALL ! 激活左側焊縫單元
ALLSEL,all
ESEL,S,MAT,,3
NSLE ! 選擇左焊縫節點
D,ALL,TEMP,3000 ! 施加左焊縫初始溫度載荷
TIME,1001 ! 定義求解時間
DELTIME,1,1,1 !
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題
來源于：ANSYS官網
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（二）
3、如何在Maxwell current激勵下設置電流突變（=0）設置?
定義一個變量zerotime
定義電流源帶變量
5*1.414*sin(2*pi*180*time+53.7*pi/180)*pwl(zerotime,time)
輸出/輸入電流波形，在0.0055s 時電流變為0.
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（一）
一，Maxwell激勵設置問題：
1、Maxwell 3D如何出現“Current leak to the air”的報錯信息？
問題描述：
當Maxwell3D仿真模型里面包含空心線圈的時候，有時候會報“Current leak to the air”的錯誤信息，截圖如下：
錯誤原因：
這是軟件的一個Bug，在V15之前直接報錯，不提供錯誤信息；V16以后，提供報錯信息。
解決辦法：
空心線圈不要建立成360全模型，可以包含一個非常小的空隙。
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（四）
問題描述：
3D模型軸向拉伸生成高質量均勻網格
解決辦法：
利用3D“Clone mesh”技術，通過拉伸生成高質量均勻網格
★ 在“Band”部件右鍵單擊“Assign mesh operation->CylindricalGap treatment”,完成后在“Project Manager->Mesh Operations->CylindricalGaps1”中勾選“Clone Mesh”
★ 設置完成以后，運行“Apply Mesh Operations”選中任意軸向對稱部件，然后右鍵“Plot Mesh”即可得到高質量3D均勻網格。
來源于：ANSYS官網
展開 
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（二）
問題描述：
3D模型軸向拉伸生成高質量均勻網格
解決辦法：
利用3D“Clone mesh”技術，通過拉伸生成高質量均勻網格
★ 在“Band”部件右鍵單擊“Assign mesh operation->CylindricalGap treatment”,完成后在“Project Manager->Mesh Operations->CylindricalGaps1”中勾選“Clone Mesh”
★ 設置完成以后，運行“Apply Mesh Operations”選中任意軸向對稱部件，然后右鍵“Plot Mesh”即可得到高質量3D均勻網格。
來源于：ANSYS官網
展開 ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（一）
外電路中定義變量
導出sph網表文件
在Maxwell中導入外電路sph網表文件
在Maxwell中重新定義變量
3、如何在Maxwell current激勵下設置電流突變（=0）設置?
ANSYS知識庫 | Maxwell激勵設置及網格剖分設置問題（三）
RMxprt一鍵有限元設置為15°。
『原創』ANSYS的單位在哪可以看見和設置，FLOTRAN模塊中，流通導熱系數怎么設置？
本人正在做論文，初學ANSYS不久，現向大家求教
ANSYS的單位在哪可以看見和設置，FLOTRAN模塊中，流體導熱系數怎么設置？
另在一個二維的圓環流體模型中，我設置了內圓環邊界流體速度，那么外圓環流體速度還要設置嗎？
