ansys計(jì)算摩擦焊
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys計(jì)算摩擦焊的實(shí)例教程
ABAQUS慣性摩擦焊模擬計(jì)算時(shí)間太久了，有什么方法能解決呢
攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)焊接技術(shù)，用于金屬的連接，無(wú)需填充材料。一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)工具插入牢固夾緊的工件中，并沿著待焊縫移動(dòng)。隨著工具沿焊縫移動(dòng)，工具肩部與工件之間的摩擦產(chǎn)生熱量。工件材料的塑性變形也會(huì)產(chǎn)生額外的熱量。產(chǎn)生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動(dòng)使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻，兩塊板之間形成一個(gè)連續(xù)的固體焊縫。整個(gè)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生熔化，產(chǎn)生的溫度始終低于所連接金屬的固相線(xiàn)溫度。攪拌摩擦焊相較于傳統(tǒng)焊接技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，并已在航空航天、汽車(chē)和造船等行業(yè)成功應(yīng)用。
在攪拌摩擦焊過(guò)程中，熱行為和機(jī)械行為是相互依存的。由于溫度場(chǎng)會(huì)影響應(yīng)力分布，因此本示例采用了一個(gè)完全熱機(jī)械耦合模型。該模型由具有結(jié)構(gòu)和熱自由度的耦合場(chǎng)實(shí)體單元組成。模型包含兩塊矩形鋼板和一個(gè)圓柱形工具。在模型上施加了所有必要的機(jī)械和熱邊界條件。模擬分三個(gè)載荷步進(jìn)行，分別代表過(guò)程中的壓入、停留和移動(dòng)階段。
計(jì)算得出的摩擦熱生成量和塑性熱生成量表明，工具肩部與工件之間的摩擦是產(chǎn)生大部分熱量的原因。在板片的接觸界面處規(guī)定了一個(gè)粘結(jié)溫度，以此來(lái)模擬工具后面的焊接過(guò)程。當(dāng)接觸表面的溫度超過(guò)這個(gè)粘結(jié)溫度時(shí)，接觸狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)狀態(tài)
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ansys計(jì)算摩擦焊的最新內(nèi)容
它會(huì)指定焊接長(zhǎng)度、類(lèi)型和焊腳厚度等關(guān)鍵屬性，這些屬性對(duì)于強(qiáng)度和疲勞分析至關(guān)重要。對(duì)于強(qiáng)度計(jì)算，焊縫尺寸會(huì)被明確定義，以確保在所有方向上（沿焊縫方向、垂直方向和剪切方向）都能夠正確考慮焊縫強(qiáng)度。對(duì)于疲勞計(jì)算，它會(huì)沿焊縫方向自動(dòng)調(diào)整單元應(yīng)力，從而最大限度地縮短設(shè)置時(shí)間。Weld Finder使您能夠在部件之間設(shè)置焊接和非焊接條件，通過(guò)抗拉性能或屈服性能篩選焊縫，并驗(yàn)證識(shí)別設(shè)置。
核心技術(shù)原理
基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長(zhǎng)剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術(shù)，高效求解大規(guī)模非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)方程；支持剛?cè)狁詈稀⒎蔷€(xiàn)性接觸、摩擦、疲勞、振動(dòng)等多物理場(chǎng)耦合分析，兼顧計(jì)算精度與效率。
二、核心優(yōu)勢(shì)
1.
</p><h2><strong>02設(shè)計(jì)思路</strong></h2><p class="ql-align-justify"><br></p><p>鋼鐵藝術(shù)隊(duì)判斷，這款產(chǎn)品真正的難點(diǎn)并不在于整體壁厚，而在于其工藝屬性：<strong>冷卻水道區(qū)域需要通過(guò)摩擦焊實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)還要滿(mǎn)足氣密測(cè)試要求，</strong><u>一旦發(fā)生泄漏，就可能引發(fā)電控系統(tǒng)短路，嚴(yán)重時(shí)甚至帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，因此這一部分是整個(gè)產(chǎn)品最重要的控制區(qū)域
多物理場(chǎng)仿真
在仿真領(lǐng)域，人們大力推動(dòng)充分利用LS-DYNA軟件等工具中的多物理場(chǎng)功能，并將其與Ansys Mechanical?軟件、Ansys Sherlock?工具、Ansys Icepak?軟件和Ansys Fluent?應(yīng)用耦合。這樣，便可以評(píng)估跌落產(chǎn)生的載荷和變形如何影響產(chǎn)品的性能和可靠性。
Ansys HFSS可對(duì)月球著陸器上天線(xiàn)的性能進(jìn)行仿真
新思科技與EMA公司的聯(lián)合工作，旨在降低艙外活動(dòng)（EVA）系統(tǒng)（尤其是航天服）面臨的風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自月壤（月球風(fēng)化層）相互作用產(chǎn)生的摩擦起電，以及空間等離子體環(huán)境引發(fā)的電荷積累和靜電放電（ESD）。
/202604/imgs/d23db69ae5344a66acf131cf82504cad"></p><p class="ql-align-center"><strong>薛飛 | 中泰模具 總工程師</strong></p><p>從事沖壓模具CAE仿真近二十年，精通LS-DYNA與Ansys Forming使用，在大規(guī)模并行計(jì)算，多軟件聯(lián)合仿真，高精度回彈計(jì)算與補(bǔ)償，合邊仿真等應(yīng)用場(chǎng)景有豐富的經(jīng)驗(yàn)
產(chǎn)品焊腳示意圖以及溫度場(chǎng)仿真結(jié)果
利用LS-DYNA軟件對(duì)熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進(jìn)行建模，調(diào)用不可壓縮計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實(shí)現(xiàn)流-固-熱多物理場(chǎng)耦合仿真，在模型中對(duì)熱空氣流體及其環(huán)境件進(jìn)行分析，獲得模型各處流體流動(dòng)狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。
綁定、無(wú)摩擦與摩擦接觸的對(duì)比分析1個(gè)月前
將螺栓與孔之間的接觸類(lèi)型改為無(wú)摩擦接觸，其余所有接觸均設(shè)置為摩擦接觸，摩擦系數(shù)取 0.2。本案例重點(diǎn)考察梁與柱之間的接觸，并采用摩擦接觸進(jìn)行計(jì)算。螺栓預(yù)緊力會(huì)在梁與柱之間產(chǎn)生壓力，而摩擦接觸可阻止二者發(fā)生相對(duì)滑移（見(jiàn)圖 3）。
圖 3 梁與柱之間的摩擦接觸
4、定義分析設(shè)置并施加邊界條件。
工具鏈：CAxWorks.PreSys 2026R1（前處理 + 后處理） + Ansys Mechanical（求解器）
操作工程師：李工，CAE仿真工程師，3年工作經(jīng)驗(yàn)
本文記錄李工使用PreSys完成從CAD模型導(dǎo)入、幾何清理、網(wǎng)格劃分、材料屬性定義、邊界條件設(shè)置、Ansys求解器提交，到結(jié)果后處理與報(bào)告生成的全過(guò)程。
時(shí)間：2月26日 ，15:00 - 17:00
合作伙伴：億道電子
地點(diǎn)：線(xiàn)上/線(xiàn)下
費(fèi)用：免費(fèi)
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2月27日 | 如何使用Ansys Maxwell對(duì)感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行加速仿真計(jì)算
簡(jiǎn)介：對(duì)于新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)和大型通風(fēng)機(jī)械場(chǎng)合，感應(yīng)電機(jī)通常作為主驅(qū)電機(jī)來(lái)運(yùn)行，感應(yīng)電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程計(jì)算和堵轉(zhuǎn)性能計(jì)算，通常需要10個(gè)甚至10個(gè)以上電角度周期才能運(yùn)行穩(wěn)定
