ansys焊接平板的案例
三維平板堆焊焊接及殘余應力分析
利用ANSYS經典進行三維平板堆焊焊接及殘余應力分析。
關鍵詞：焊接分析 高斯熱源 熱分析 移動熱源 殘余應力分析 ANSYS經典 焊接熔池
如果反響不錯，下次再出個WORKBENCH的版本和視頻
計算分析講解演示視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10105
模擬雙層平板焊接inp文件（含編寫子程序） ￥3
本ABAQUS的inp算例為通過編寫Fortran子程序（在附件中）實現的模擬平板雙層焊接的算例（在附件中），傾情奉獻。
平板焊接仿真分析-基于Abaqus的用戶自定義子程序（DFLUX） ￥5
說明：
1. 本文使用到的軟件版本如下：
Abaqus 2019
Intel Visual Fortran 2016
Microsoft Visual Studio 2015
2. 本文采用的熱源模型為：雙橢球形熱源模型
3. 建立模型提交Job之前依次安裝Abaqus、VS和Fortran，并做好相關配置。
最后的仿真結果如下：
有限元主要建模過程：
1. Part模塊
類型為：3D Deformable
2. Property模塊
設置材料的密度、彈性、塑性、熱傳導率、熱膨脹系數、比熱、潛熱
3. Step模塊
建立兩個分析步，分別為Heating和Cooling，類型為Coupled temp-displacement，分析步時間分別為20、600。
4. Interaction模塊
設置表面對流換熱條件和熱輻射條件
5. Load模塊
定義體熱源和預定義溫度場
6. Mesh模塊
選擇單元類型為Coupled Temperature-Displacement（C3D8T）
7. 編輯模型屬性（Model-->Edit Attributes）
設置絕對零度(-273.15)和波爾茨曼常數(5.67E-8)。
8. Job模塊
建立Job，在General選項卡添加User subroutine file（Fortran文件），并提交。
展開 abaqus經典案例——平板雙層焊接inp文件及子程序 ￥5
附件為平板雙層焊接inp文件及相應的子程序文件
ABAQUS焊接模擬-平板對接生死單元填充焊料（CAE操作）
本文通過ABAQUS熱力耦合方式講解填充焊料焊接（MIG、MAG、埋弧焊等）模擬過程，主要是運用生死單元，分析步和modelchange以及子程序的相互配合來實現焊料的及時添加。
詳細操作視頻講解請查看：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10139
啥也不說了，先上圖，本例子只是操作的講解，所以生死單元分的比較粗，自己做的話可以細化，這樣更接近于實際：
主要的關鍵操作如下：
1、分析步方面：建立多個分析步，先殺死所有焊接單元，然后挨個激活+焊接，即先激活第一個焊接單元，然后再焊第一個焊接單元；再激活第二個焊接單元，焊第二個焊接單元......如此循環下去，一直到激活最后一個焊接單元，焊接最后一個焊接單元，最后冷卻，也可以每焊完一個焊接單元就冷卻一定的時間，都行，本例子為了簡化，就中間的冷卻分析步給省略了。分析步如圖所示：
2、接觸模塊：創建3種接觸，第一種是modelchange，用來殺死和激活單元的；第二種是對流；第三種是輻射。對流和輻射由于每激活一個單元，表面就改變，所以要建立多個對流和輻射。modelchange、對流和輻射要與分析步對應。接觸如圖所示：
剩下來其他的都差不多，在此就不多說了。
本例僅供參考，如若有錯誤，歡迎指正。本人QQ:289328659，歡迎交流。
版權所有，轉載請注明出處！！！
展開 ABAQUS焊接模擬-移動熱源（DFLUX）-平板對接不帶生死單元圖文介紹
本文通過ABAQUS對平板對接TIG焊過程模擬分析，得到焊接過程及焊后溫度場、應力場和變形的分布情況。
詳細操作視頻講解請查看：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10055
溫度場變化
應力場變化
變形
1、模型只看宏觀溫度場、應力場及變形，故模型作如下假設：
（1）材料為各向同性材料；
（2）不考慮熔池流動的影響；
（3）不考慮相變影響。
2、本文采用全模型分析，模型使用國際標準單位制（m制），模型尺寸為：0.05m*0.04m*0.003m，采用非均勻網格，焊縫中心網格較密，遠離焊縫網格變稀，模型及網格如圖所示。
展開 鑄鐵平臺：機械制造的“基準平面核心”，撐起檢驗/焊接/裝配精度
在機械制造領域，檢驗、焊接、裝配是決定產品精度與合格率的三大核心工序，而鑄鐵平臺（鑄鐵平板）正是貫穿這三大工序的基準平面設備。它并非簡單
鑄鐵平臺：機械制造的“基準平面核心”，撐起檢驗/焊接/裝配精度
在機械制造領域，檢驗、焊接、裝配是決定產品精度與合格率的三大核心工序，而鑄鐵平臺（鑄鐵平板）正是貫穿這三大工序的基準平面設備。它并非簡單的承重載體，而是為各環節提供、穩定基準面的“精度錨點”，直接決定零部件適配性、焊件成型質量與成品檢驗可靠性，是機械制造不可或缺的核心裝備。
機械制造對基準平面的核心要求是“穩”與“準”：既要承受零部件、焊件的重載，又要抵御加工振動、焊接高溫的影響，更需長期保持平面度，確保各工序基準。鑄鐵平臺憑借材質、工藝與結構優勢契合需求—采用HT250/HT300強度灰鑄鐵鍛造，經自然時效與人工時效雙重處理釋放內應力，搭配銑削加工，可實現微米級平面度，且不易變形，這是普通金屬板、水泥地面無法替代的核心價值。
一、焊接基準平面：穩定成型，降低返工率
焊接是機械制造中連接零部件的關鍵工序，高溫與振動易導致工件移位、變形，而鑄鐵平臺的平整工作面能從源頭解決這一問題。焊接前，通過夾具將焊件固定在平臺基準面上，確保擺放平整、定點，避免焊接過程中出現偏移。
其強度材質能吸收焊接振動與熱量，減少工件熱變形，加厚面板與加密加強筋結構則可適配大型重載焊件，避免局部應力集中導致平臺自身變形，保證焊縫均勻美觀，大幅降低返工成本，適配工程機械、鋼結構等機械制造場景。
二、裝配基準平面：對接，保障部件適配
機械裝配的核心是讓各零部件對接、間隙均勻，鑄鐵平臺作為基準平面，為部件定點提供可靠支撐。
展開 平板聲學分析Ansys
檢測到結構模型的固有頻率
/post26
plcplx,0
nsol,2,1,u,x,d1ux
store
conjug,3,2
prod,4,2,3
sqrt,5,4
*get,uxmx,vari,5,extrem,tmax
/COM -------------------------------------------------------------
/COM Expected Result:
/COM
/COM The following "uxmx" should equal
/COM -------------------------------------------------------------
*status,uxmx
finish
平板的聲學分析Ansys.doc
展開 基于ANSYS經典界面的受拉平板的蠕變分析
本文給出一個例子，該例子十分簡單，是對一個900度下的受拉平板做蠕變分析。
該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》的第22個例子。【（第三版），高耀東，劉學杰主編，電子工業出版社，2011.】，本文主要對其加強了顯示部分和講解部分，以便用戶能更清晰地理解其分析過程。
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[問題描述]
一矩形平板，左端固定，右端作用有恒定壓力P=100MPa，平板長100mm，高30mm，材料的彈性模量是2e5MPa,泊松比是0.3，
蠕變方程是：，要分析在900度下，10萬秒后平板的位移情況。
【問題分析】
此問題屬于材料非線性的結構靜力學分析。
模型十分簡單，是薄板，平面應力問題，創建長方體后劃分網格即可以得到有限元模型.
材料模型：要定義蠕變參數。
用兩種方式進行比較，一種是有蠕變發生的，一種是沒有蠕變發生的。
【問題求解】
1. 前處理
（1.1）創建單元類型
/prep7
et,1,plane42
上述命令進入到前處理器，并創建了單元類型plane42,默認是平面應力問題。
（1.2）定義材料模型
mp,ex,1,2e5
mp,prxy,1,0.3
tb,creep,1
tbdata,1,5e-23,7
上述命令首先定義了材料的彈性模量與泊松比，然后定義了蠕變模型，并給定了兩個系數。
（1.3）創建幾何模型
rect,1,100,0,30
上述命令繪制一個矩形。
展開 帶孔等厚平板ansys 分析源代碼和例子
機械分析源代碼
ANSYS與ABAQUS比較之實例8---帶孔平板的熱應力分析1
本博文是關于ANSYS與ABAQUS比較之系列博文，本例子使用ABAQUS做熱應力分析，后面會使用ANSYS對同一個問題做熱應力分析。
【問題描述】
一個帶孔平板結構如下圖
該平板上邊沿固定，左右兩邊是滾動支座支撐。該板的初始溫度是25度，現在要求當溫度升高到150度時，板中的應力分布。
已知：材料的彈性模量是2e9pa, 泊松比是0.3,熱膨脹系數是1.35e-5/度。
【問題分析】
1.
分析類型。這是一個平面應力問題，應力的產生是因為溫度的變化導致產生了熱應變，而該熱應變又被約束限制導致熱應力的產生。
2.
非線性考慮。只有一個物體，不存在接觸非線性；沒有材料非線性；沒有幾何非線性。總之，這就是一個最簡單的線彈性分析。
3. 幾何建模。由于該結構左右對稱，只取一半研究。
4.
邊界條件。除了常規的位移邊界條件以外，對該板施加預定義溫度場25度，而在第一個分析步修改該溫度場的溫度為150度。
【求解過程】
1. 創建部件
只取一半建模，它是一個二維的可變形部件。
2. 定義材料屬性
只需要定義彈性模量，泊松比及線膨脹系數。
3. 定義截面屬性
創建均質的實體截面，并將上述材料屬性賦予給它，然后將該截面屬性賦予給前面的部件。
4. 裝配部件
唯一的部件，導入到裝配即可。
5.設置分析步
兩個分析步。
新創建的分析步是最一般的靜力學通用分析步。
6.定義載荷和邊界條件
首先定義位移邊界條件，在初始分析步中，固定上邊，左右兩邊施加X方向的位移限制。
使用預定義場確定溫度。
對整塊板施加25度的初始溫度。
展開 
ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析1
本文是ANSYS與ABAQUS比較之系列篇，本文是第四篇，關注的是在接觸分析方面二者的異同。
由于分析比較復雜，該比較分為兩篇來說明。本篇1是使用ABAQUS進行求解的過程，下篇2則是用ANSYS求解的過程，比較的結果將在下篇2中給出。
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【問題描述】
一半徑為10mm的圓形薄片，壓在一90mm*30mm的矩形板頂邊中間。在圓片上施加一個6KN的集中力，使得圓片壓在矩形板上，現在要求分析模型的受力狀態。
已知：矩形板材料為鋼材，彈性模量為210GPA,泊松比為0.3；圓形薄片相當剛硬，可以看做是剛體；在圓片和矩形板之間沒有摩擦。
（該問題來自于張建華，丁磊的《ABAQUS基礎入門與案例精選》，電子工業出版社，2012.6）
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【ABAQUS6.14的求解要點】
本問題是一個靜力學問題，而且屬于一個平面應力問題，對于板使用平面應力單元，對于圓形薄片則使用解析剛體。
該問題還是一個接觸分析問題，它是非線性問題的一種。對于接觸設置為無摩擦的接觸。
由于結構關于Y軸對稱，為了提高計算效率，可以進一步只取右半邊來分析。
為了保證接觸收斂，在加載時，使用兩個分析步，第一個分析步加載10N，第二個分析步加載到6KN。
【ABAQUS6.14的求解過程】
1 創建部件
本步驟要創建圓形薄片和矩形板，由于對稱，都只創建一一半。
對于圓形薄片，使用解析剛體，以表達其不可變形的效果。
展開 基于ANSYS APDL的有裂紋平板問題的斷裂力學仿真（PLANE183）
本篇給出一個最經典的例子，就是一塊平板上有一個裂紋，在平板上施加拉力，考慮在該力作用下平板強度的問題。
【問題描述】
一長平板在中間有一水平裂紋，現在板的上下邊沿施加均布拉力如下圖，要求該裂紋的應力強度因子。
其中材料參數，圖中個尺寸的大小以及分布力系的大小如下表。
【問題分析】
1. 該例子來源于ANSYS 15.0 APDL幫助中的一個例子VM256CINT Command>，幫助中對該例子依次使用PLANE183，SOLID185，SOLID186進行建模，并考察應力強度因子。本文只使用了其中的PLANE183建模部分，并對其中命令的順序進行了部分整理，并刪除了部分筆者以為不必要的程序。
2. 對于2-D裂紋，使用ANSYS所推薦的PLANE183單元。
3. 因為是一個對稱問題，只取四分之一建模，并把裂紋尖端點作為坐標原點。
4. 幾何建模時對于裂紋用直線表示，而由于裂紋尖端存在著很高的應力梯度，需要對此處仔細劃分網格。這里用KSCON指明裂紋尖端，并說明如何在其周圍劃分網格。
5. 設置對稱邊界條件，并用CINT定義計算裂紋的相關參數。
6. 后處理中提取出應力強度因子。
7. 本文使用命令流的方式進行求解。
【求解過程】
1. 建模
1.1 創建單元類型
在命令窗口中輸入
/PREP7
ET,1,PLANE183,,,2
上述命令確定用PLANE183來建模平面應變問題。PLANE183是ANSYS推薦的建模帶裂紋的平面問題的單元。而對于3D中的裂紋建模，ANSYS所推薦的是SOLID186單元。
1.2 輸入材料屬性
在命令窗口中輸入
MP,EX,1,30E6
MP,NUXY,1,0.3
上述命令定義了材料的彈性模量和泊松比。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例4---圓壓頭與平板的接觸分析2
（14）查看變形，變形最大值為0.17534mm
（15）查看應力，應力最大值為902.81MPa
4.Abaqus與ANSYS的結果分析及討論
（1）從收斂上看，二者都能快速收斂；
（2）從結果上看，由上篇在ABAQUS中計算得出的應力為606.5MPa，而在ANSYS中得出的應力為902.81MPa，ANSYS計算的米塞斯應力是ABAQUS計算的米塞斯應力的1.5倍，這相對誤差是比較大的，至于哪個軟件計算的值更接近真實應力，此時無法比較，因為材料已經屈服，除非設置材料的塑性行為，且與實驗做比較才知道誰更接近真實值，有興趣的朋友可以對比下。
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【李祖吉】
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
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）
例如，在焊接分析過程中，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，單元的生死應用技術廣泛的存在于ansys仿真分析中，是一項應用非常廣泛的技術。
單元的生死并不是ansys程序將殺死單元對應的實體從模型中刪除，或者激活重新生成材料，而是通過將其剛度矩陣，或者傳導矩陣（對應于不同的分析），乘以很小的因子（ESTIF），默認值為1E-6。死單元的單元載荷將為0，從而不對載荷向量生效，等效于將單元殺死；同樣，當一個單元被重新激活時，其剛度，單元載荷等恢復其原始的數值，重新激活的單元也沒有應變記錄，在熱分析里面沒有熱量存儲。需要注意的是，生死單元對大部分單元可以應用，然而對某些單元卻是不可用的。
在一些情況下，單元生死狀態可以根據ansys的計算結果決定。如在斷裂分析中，我們需要將應力值大于材料屈服強度的單元殺死，可以利用Etable選擇相應的單元進行殺死，繼而返回到求解器進行求解，如果如此循環，則可觀察到裂紋的生長過程。
可以在大多數靜態和非線性瞬態分析中使用單元生死，其基本分析與相應的分析過程是一致的，主要包括三個步驟：建模，施加載荷并求解，查看結果。
今年隨著ANSYS19.0的推出，也帶來了一個好消息：ANSYS V19.0在Workbench界面下新增了網格生死功能。以往我們只能在經典界面下進行網格生死操作，或者在Workbench界面下借助APDL來實現網格生死，這種操作既不方便又容易出錯。V19.0以后的版本用戶可以通過簡單的菜單操作在WB界面下實現網格生死功能。
展開 