ansys焊縫變形分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys焊縫變形分析的視頻教程
ansys焊縫變形分析的實(shí)例教程
理想情況下，兩端最高，ΔHl應(yīng)均為負(fù)值，ΔHl的最小值應(yīng)位于鋼板中部.
2 數(shù)值模擬分析
2.1 模型的建立
網(wǎng)格的劃分直接關(guān)系到計(jì)算的精度和效率，為了提高計(jì)算精度，針對(duì)薄板密集焊縫結(jié)構(gòu)，在四條焊縫及其附近區(qū)域用較細(xì)的網(wǎng)格，遠(yuǎn)離焊縫區(qū)域用較稀疏的網(wǎng)格[3-5]，網(wǎng)格劃分采用六面體單元，網(wǎng)格總數(shù)為27 644個(gè)，網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖3所示.
圖3 有限元網(wǎng)格
2.2 熱源的選取
薄板焊接，熱輸入不大，焊接熔深淺，文中選擇高斯面熱源作為熱源模型，模型的表達(dá)式為q(r)=q(0)exp(-cr2)式中:q(r)為半徑r處的表面熱流;q(0)為熱源中心處熱流量最大值;c為熱源集中系數(shù);r為距熱源中心的距離.
2.3 模擬結(jié)果與分析
對(duì)薄板密集焊縫單面焊接進(jìn)行了有限元分析，獲得了兩種焊接方案的焊后變形云圖. 圖4a,b所示分別為焊接方案一和焊接方案二的焊后變形云圖. 為了直觀地觀察焊接變形情況，分別對(duì)變形結(jié)果進(jìn)行了10倍、20倍和30倍放大.
薄板單面密集焊縫焊接后，受熱面的縱向收縮引起薄板向受熱面方向的翹曲變形[6]. 模擬結(jié)果顯示，焊接方案一與焊接方案二變形趨勢(shì)一致，在鋼板中心，負(fù)向位移值最大，在薄板的兩端部，正向位移值最大，薄板單面密集焊縫的焊后變形呈船形，與理論分析相似. 薄板單面焊后的彎曲變形包含焊縫的長(zhǎng)度方向彎曲變形及寬度方向的彎曲變形，長(zhǎng)度方向彎曲變形和寬度方向彎曲的中心均位于鋼板中心. 因此在薄板四角位置，正向位移值最大.
展開 測(cè)量時(shí)將焊縫朝上正向放置，則鋼板應(yīng)為下凹變形. 理想情況下，兩端最高，ΔHl應(yīng)均為負(fù)值，ΔHl的最小值應(yīng)位于鋼板中部.
Q
&
A
2 數(shù)值模擬分析
2.1 模型的建立
網(wǎng)格的劃分直接關(guān)系到計(jì)算的精度和效率，為了提高計(jì)算精度，針對(duì)薄板密集焊縫結(jié)構(gòu)，在四條焊縫及其附近區(qū)域用較細(xì)的網(wǎng)格，遠(yuǎn)離焊縫區(qū)域用較稀疏的網(wǎng)格[3-5]，網(wǎng)格劃分采用六面體單元，網(wǎng)格總數(shù)為27 644個(gè)，網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖3所示.
圖3 有限元網(wǎng)格
2.2 熱源的選取
薄板焊接，熱輸入不大，焊接熔深淺，文中選擇高斯面熱源作為熱源模型，模型的表達(dá)式為
q(r)=q(0)exp(-cr2)
(2)
式中:q(r)為半徑r處的表面熱流;q(0)為熱源中心處熱流量最大值;c為熱源集中系數(shù);r為距熱源中心的距離.
2.3 模擬結(jié)果與分析
對(duì)薄板密集焊縫單面焊接進(jìn)行了有限元分析，獲得了兩種焊接方案的焊后變形云圖. 圖4a,b所示分別為焊接方案一和焊接方案二的焊后變形云圖. 為了直觀地觀察焊接變形情況，分別對(duì)變形結(jié)果進(jìn)行了10倍、20倍和30倍放大.
薄板單面密集焊縫焊接后，受熱面的縱向收縮引起薄板向受熱面方向的翹曲變形[6]. 模擬結(jié)果顯示，焊接方案一與焊接方案二變形趨勢(shì)一致，在鋼板中心，負(fù)向位移值最大，在薄板的兩端部，正向位移值最大，薄板單面密集焊縫的焊后變形呈船形，與理論分析相似. 薄板單面焊后的彎曲變形包含焊縫的長(zhǎng)度方向彎曲變形及寬度方向的彎曲變形，長(zhǎng)度方向彎曲變形和寬度方向彎曲的中心均位于鋼板中心. 因此在薄板四角位置，正向位移值最大.
展開 引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強(qiáng)大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復(fù)雜性， ANSYS Workbench工作平臺(tái)預(yù)定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對(duì)于焊縫疲勞的相關(guān)分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠?qū)Ρ”诮Y(jié)構(gòu)進(jìn)行，同時(shí)也能夠基于非薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實(shí)體焊縫疲勞分析，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，對(duì)于實(shí)體網(wǎng)格建立的焊縫分析具有相當(dāng)?shù)钠者m性，相對(duì)于熱點(diǎn)應(yīng)力法，無需對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行強(qiáng)制控制。
限于篇幅，本文僅對(duì)實(shí)體焊縫疲勞分析一般流程進(jìn)行概述。
① 基于“DesignLife theory”對(duì)實(shí)體焊縫疲勞分析方法進(jìn)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(shí)體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進(jìn)行實(shí)體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實(shí)體焊縫模型創(chuàng)建準(zhǔn)則
1、ANSYS nCode DesignLife實(shí)體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實(shí)體焊縫分析理論中對(duì)于實(shí)體焊縫評(píng)估采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，與熱點(diǎn)應(yīng)力法（距離焊趾表面一定距離的兩點(diǎn)或三點(diǎn)，進(jìn)行線性或二次插值計(jì)算來確定焊趾處的熱點(diǎn)應(yīng)力值，如圖2所示）相比較，結(jié)構(gòu)應(yīng)力法對(duì)于網(wǎng)格無需特殊考慮，對(duì)網(wǎng)格敏感程度相對(duì)較低。
圖二
結(jié)構(gòu)應(yīng)力法滿足平衡條件并可以采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)應(yīng)力是膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力之和。結(jié)構(gòu)應(yīng)力法需要用戶自定義“Stress Classification Lines (SCL)”應(yīng)力等級(jí)線去確定膜應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。
展開 作者 | 付穌昇 安世中德結(jié)構(gòu)仿真咨詢專家
首發(fā) | 仿真秀（ID:fangzhenxiu2018）
引言：ANSYS nCode DesigenLife具有強(qiáng)大的焊縫疲勞分析能力，由于分析過程的復(fù)雜性， ANSYS Workbench工作平臺(tái)預(yù)定義7類nCode DesignLife疲勞分析模塊并不包括對(duì)于焊縫疲勞的相關(guān)分析，需要間接完成。
ANSYS nCode DesigenLife焊縫疲勞分析能夠?qū)Ρ”诮Y(jié)構(gòu)進(jìn)行，同時(shí)也能夠基于非薄壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體焊縫疲勞模擬，如圖1所示。
實(shí)體焊縫疲勞分析，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，對(duì)于實(shí)體網(wǎng)格建立的焊縫分析具有相當(dāng)?shù)钠者m性，相對(duì)于熱點(diǎn)應(yīng)力法，無需對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行強(qiáng)制控制。
限于篇幅，本文僅對(duì)實(shí)體焊縫疲勞分析一般流程進(jìn)行概述。
① 基于“DesignLife theory”對(duì)實(shí)體焊縫疲勞分析方法進(jìn)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(shí)體焊縫信息；
④ 基于ANSYS nCode DesignLife進(jìn)行實(shí)體焊縫疲勞求解引擎求解。
圖1
一、實(shí)體焊縫模型創(chuàng)建準(zhǔn)則
1、ANSYS nCode DesignLife實(shí)體焊縫分析方法
ANSYS nCode DesignLife實(shí)體焊縫分析理論中對(duì)于實(shí)體焊縫評(píng)估采用結(jié)構(gòu)應(yīng)力法，與熱點(diǎn)應(yīng)力法（距離焊趾表面一定距離的兩點(diǎn)或三點(diǎn)，進(jìn)行線性或二次插值計(jì)算來確定焊趾處的熱點(diǎn)應(yīng)力值，如圖2所示）相比較，結(jié)構(gòu)應(yīng)力法對(duì)于網(wǎng)格無需特殊考慮，對(duì)網(wǎng)格敏感程度相對(duì)較低。
展開 內(nèi)容簡(jiǎn)介
首先，介紹焊縫疲勞行為特點(diǎn)；進(jìn)而，說明焊縫疲勞分析的名義應(yīng)力法（如：BS7608）和結(jié)構(gòu)應(yīng)力法（如：Volvo (Shell單元)& ASME (Solid單元)基本原理，在Ansys系列軟件中的實(shí)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(jìn)以及在Mechanical UI下調(diào)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(jī)械、風(fēng)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(duì)焊縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度及疲勞分析的仿真工程師，相關(guān)科研人員及高校師生。
展開 
ansys焊縫變形分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ansys焊縫變形分析的最新內(nèi)容
基于ANSYS Workbenhch2024r2 結(jié)構(gòu)變形后的靜力分析
第一步靜力分析，靜力分析后的結(jié)果
靜力變形后模型導(dǎo)入下一步進(jìn)行靜力分析或者其他分析，拖入靜力分析，設(shè)置放大系數(shù)，在B6點(diǎn)擊更新
導(dǎo)入后的力模型
插入邊界條件，靜力分析結(jié)果
基于ANSYS命令流自平衡框架下千斤頂作用下框架變形分析
有限元模型如下：
打開慣性釋放，點(diǎn)施加固定約束。
載荷顯示：
整體位移云圖
整體等效應(yīng)力云圖
附件concre_cerig.txt為整個(gè)命令流
<p>在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/3655" rel="noopener noreferrer" target="_blank">ANSYS結(jié)構(gòu)</a>動(dòng)力分析時(shí)，時(shí)程分析（瞬態(tài)分析）的后處理經(jīng)常想要提取全時(shí)程結(jié)構(gòu)響應(yīng)的最大值及對(duì)應(yīng)的時(shí)間步。在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" rel="noopener
內(nèi)容簡(jiǎn)介
首先，介紹焊縫疲勞行為特點(diǎn)；進(jìn)而，說明焊縫疲勞分析的名義應(yīng)力法（如：BS7608）和結(jié)構(gòu)應(yīng)力法（如：Volvo (Shell單元)& ASME (Solid單元)基本原理，在Ansys系列軟件中的實(shí)現(xiàn)流程及案例；最后，介紹Ansys
ANSYS workbench顯示動(dòng)力學(xué)分析如何確定是否發(fā)生塑性變形
一 分析背景
塑料齒輪、棘輪或者卡扣結(jié)構(gòu)，往往伴隨著大變形、旋轉(zhuǎn)位移、高泊松比等情況。仿真中的難題主要有：
1.如何方便地施加旋轉(zhuǎn)位移？
2.如何處理大變形、高泊松比導(dǎo)致的網(wǎng)格畸變？（網(wǎng)格，接觸算法，非線性算法，單元類型等）
3.如何后處理？（力矩提取，應(yīng)變處理）
本案例做了以下模型（簡(jiǎn)陋又不失細(xì)節(jié)的模型），黃色塊繞著圓柱中心轉(zhuǎn)動(dòng)，綠色的齒受到擠壓。仿真計(jì)算齒能承受的最大破壞力矩，
基于ANSYS的長(zhǎng)斜索大橋大變形下的模態(tài)分析流程和瞬態(tài)分析
附件包括幾何建模文件bridge.txt，靜力模態(tài)分析文件static&modal.txt以及瞬態(tài)求解文件full.txt。
考慮不同情況下的模態(tài)分析
以一個(gè)簡(jiǎn)單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627
1.問題描述及仿真模型
為同時(shí)滿足自動(dòng)掃地和拖地的功能，某品牌掃地機(jī)器人配備了電控水箱，通過蠕動(dòng)泵將水箱內(nèi)的水帶入到流道中，最終通過流道的出水孔均勻的流出至地面。由于流道是緊密裝配在機(jī)構(gòu)中，受到了一定的約束和力的作用導(dǎo)致其發(fā)生了一定的變形，而變形后的流道會(huì)影響各出水口的出水效果，各出水口流量分配不均勻?qū)е峦系匦Ч缓谩Ｒ虼耍瑴p小流道的變形幅度在流道設(shè)計(jì)中是一個(gè)很重要的問題。本文分別通過Meshfree
ANSYS Workbench 中鋼管的折彎變形分析
奔馳車漏油事件中大家關(guān)注到了汽車質(zhì)量的重要性，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中有很多的油道管線，那么管線在折彎當(dāng)中會(huì)不會(huì)發(fā)生破裂，導(dǎo)致漏油的發(fā)生呢？會(huì)不會(huì)發(fā)生同樣的在奔馳車上讓你哭的情況呢？下面我們從專業(yè)的仿真方面考慮管線折彎的這么一個(gè)過程.
鋼管折彎是很常見的一種現(xiàn)象，如圖所示，那么手工折彎需要多大的力量呢，折彎過程鋼筋管線會(huì)不會(huì)變形
