ABAQUS移動熱源的案例
Abaqus移動加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領域 ￥2.5
Abaqus移動加載高斯熱源子程序，適于焊接、3D打印領域，fortran編制的子程序見“付費后”的附件中。
Abaqus雙橢圓模型焊接移動熱源模擬 ￥39
最近在做焊接方面的研究，在此分享一個焊接移動熱源模擬的案例供大家參考。
1，創建焊接工件，尺寸為100*50*5（單位mm）。
2，工件材料選用AISI1045鋼，材料參數來源：https://www.matweb.com。abaqus仿真過程中一定注意各參數單位制統一。
3，焊接熱源采用雙橢圓模型[1]，公式及圖像如下圖所示。該模型將焊接熱源假設為橢圓球形，并且前后兩部分可分別采用不同的橢圓表示。其中a,b,c分別代表橢圓球形x,y,z三個方向的特征長度，其數值根據焊接熔池的尺寸確定。本案例中采用a=4mm,b=4mm,熔池前半部分橢圓cf=2mm,后半部分cr=5mm。ff和fr為熱源前后兩部分所占輸入能量的比例，應保證其和等于2，本案例中采用0.4和1.6。Q為熱源輸入的功率。
4，仿真結果
熱流向量
溫度
展開 abaqus焊接移動熱源模擬 ￥10
本案例講述了一個關于：熱通量15W/m^2、焊接速度3.33mm/min、熱效率0.87、熱圓半經2mm的移動熱源案例。
ABAQUS任意路徑移動熱源Dflux子程序編寫 ￥20
ABAQUS復雜路徑雙橢球體熱源Dflux子程序，直線-圓弧-斜線，平面坐標變換
萬類霜天競自由——Abaqus任意移動熱源插件 焊接 ￥600
用Fortran語言編寫DFLUX、VDFLUX自定義移動熱源，可以實現各種焊接過程的熱應力、溫度場的仿真。而不同的模型的焊接路徑也不相同，因此針對每個分析模型都要重新定義路徑，占用大量時間。
通過本款FreeWeld插件可以自由定義焊接路徑，傻瓜式操作，只需在窗口界面選取幾何邊特征作為移動路徑，就能自動生成相應的DFLUX子程序。程序中的熱源采用高斯面熱源，參數Rh為高斯熱源的特征半徑。
經過簡單修改可以實現移動載荷DLOAD路徑的自定義。
（本插件支持單熱源生成，如需多熱源插件請見：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283087）
實例1效果及插件操作過程：
實例2效果及插件操作過程：
對于空間曲線路徑同樣支持：
tips：
1. 運行程序生成子程序文件之后后，為了獲得更好的網格質量，可以刪除移動路徑的邊線特征，不會影響移動熱源程序運行；
2. 移動熱源使用注意事項：
① 應選擇溫度-位移耦合分析步或傳熱分析步；
② 在需要加載移動熱源的面上施加自定義表面熱流載荷，如下圖：
③ 材料屬性應涵蓋密度、比熱容、熱導率、彈性模量、泊松比和熱膨脹系數；
展開 利用Abaqus用戶子程序實現制動盤熱分析中的熱源移動
在進行制動器熱分析時，若要分析整個制動過程或多次制動后的結果，直接采用接觸摩擦生熱的方式受到制動時間以及大位移接觸的影響，計算較困難，若采用結構靜態傳熱又無法實現隨制動盤的轉動熱源的移動。Abaqus中可通過對結構設置質量流率（MASS FLOW），采用熱傳導分析實現熱源移動。需要注意的是，MASS FLOW不支持CAE，需要通過關鍵字設置。下面以汽車制動盤熱分析說明整個過程及MASS FLOW的使用方法。
首先僅建立制動盤的模型即可，不需要制動片模型。如下圖所示：
分別設置制動盤的材料屬性，設置熱傳導分析步（Heat transfer）。邊界為初始溫度場，對流換熱、熱輻射等。載荷為表面熱流密度，施加在初始制動片與制動盤接觸的面積內。其中需要考慮熱流密度隨制動盤速度的變化，對流換熱系數隨速度的變化，以及對流換熱系數沿制動盤徑向的變化等。如下圖所示為熱流密度施加的區域。
接著設置質量流率（MASS FLOW），首先需要指定質量流率施加的區域，此模型中選擇制動盤的所有節點，將其設置為一個set，給定相應的name（后續將用到此set）。確認材料、分析步、邊界、載荷等設置正確后可輸出inp文件添加質量流率關鍵字或直接在CAE中添加關鍵字。
在step后添加關鍵字，如下圖所示。添加完成后保存inp文件。
接著是最關鍵的部分，質量流率需要使用用戶子程序實現，子程序中需要給出由制動盤速度變化引起的質量流率的變化，以及沿制動盤徑向的質量流率的變化，同時若為多次制動，需要區分制動、停止的過程，僅在制動過程施加質量流率。具體的用戶子程序如下所示:
用戶子程序
求解時調用此子程序計算即可。整個分析過程可看到熱源在制動盤上移動，計算后的溫度場結果如下圖所示。
來源：有限元在線的博客，版權歸作者所有。
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
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ABAQUS平板對接-不帶生死單元。Python編寫移動高斯熱源子程序（包括高斯面熱源、雙橢球熱源）
模型作如下假設：材料為各向同性材料，不考慮熔池流動及相變影響。
考慮到過來學習的大多都是和我一樣的學生黨，因此設置了一個大家都能接受的價格。
如果視頻中有什么錯誤或沒講清的大家可以留言！！
高斯移動熱源——workbench中雙熱源的加載 ￥29
高斯移動熱源——workbench中雙熱源的加載
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS）
上次我們看了一下移動熱源的加載方式，請查看《金龍盤玉柱，高斯熱源游----Workbench中移動熱源的加載方法》https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442599.后面有工程師咨詢，如何加載雙熱源或者多熱源的問題，下面就關心的問題簡單描述一下.
首先該移動熱源為高斯熱源，即點熱源，熱量是以中心點向四周擴散，呈現球狀熱量，對應平面就是圓環熱源。然后該熱源不停的向前移動，則該熱源生產的溫度結果就成為了彗星狀的溫度結果，猶如拖著一個長長的尾巴，如圖所示.
那么如何加載雙點熱源呢，我們先明確加載熱源的方式，我們先將需要加載的面命名成A1，表示將該面的所有節點提取出來了，生成的名稱為A1的節點集合，而后面加載熱源我們通過命令的方式加載
SF,A1,HFLUX, %FLUX01%
表示在A1面上加載熱通量Flux，加載的大小是隨著時間和位置不斷變化的一個方程，該方程通過經典界面的方程對話框設置并后面導出。所以為一個移動的熱源，表示熱源隨著時間在移動。那么我們如果在同一個面上直接加載第二個熱源命令，
SF,A1,HFLUX, %FLUX02%
結果就會出錯，沒有第一個熱源的移動，為什么會這樣呢？
這個主要原因其實和軟件以及個人理解相關，在ANSYS中，同一個元素（點、線、面）加載載荷，后面的會替換前面的，除非不同的元素。在此第一個面加載熱源后，后面的熱源加載方式會覆蓋第一次的加載結果，從而導致第一次熱源消失。這相當于第一次的加載條件被替換刪除。
展開 移動的激光熱源加熱及熱形變仿真（COMSOL) ￥25
本貼以激光加熱為例，模擬高斯分布熱源勻速經過兩塊金屬體接縫處的場景。本例還適用于激光加熱，粒子轟擊加熱等以移動的高斯熱源加熱的場景。</strong></p><p> 本例使用激光功率500W，熱源移動速度10mm/s，焊接使用兩塊不銹鋼板。</p><p> 仿真主要流程就是：</p><p>1：定義激光熱源；</p><p>2：定義激光熱源行走路徑；</p><p>3：導入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設置，包含固體傳熱和固體力學；</p><p>6：網格劃分；</p><p>7：研究設置</p><p>8：后處理。結果可看熔深大小，焊接熱變形，激光行走過程等溫面分布等。</p><p>相關結果如下圖：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/d54c29f7a4594311aa172be6a7a61367.gif?
展開 移動熱源的模擬
做一熱源在一平板上運動時的傳熱。
設定方法，只需要在PHYSICs設定
在meshing&geometry下設定運動
PREPIN文件：
prepin.txt_(v10.rar
ANSYS Workbench移動熱源施加
本篇博文主要介紹如何在ANSYS
WORKBENCH里面如何施加移動熱源，本人也是通過借鑒網上資料、論壇和請教交流，做出的一個移動熱源初級實例。
1.問題描述
如下圖所示，尺寸為0.1x0.1x0.005m長方體，在長方體中間沿著Y方向施加一個移動熱源，熱源的速度為0.1m/s，熱源為熱流密度，值為時間位移函數，如下圖所示。
其中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。
2.分析思路
（1）首先在APDL經典界面施加創建高斯熱源函數的命令流；
（2）在WB中創建瞬態分析模塊，創建有限元模型；
（3）將APDL命令流插入到WB中；
（4）計算求解查看后處理。
3.步驟
（1）創建高斯熱源函數命令流
打開ANSYS經典界面，在函數編輯器下創建如下函數：
4e7*exp(-3*(({X}-0.05)^2+({Y}-0.01*{TIME})^2)/0.005^2)
如下圖所示：
完成好函數輸入之后，保存函數；然后讀入剛剛保存的函數，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數即完成創建，只需要將以上操作的命令流提取出來即可，命令流件文章末尾。
（2）在WB中創建瞬態熱分析模塊，創建幾何模型、材料屬性和劃分網格，注意中間的網格要細化，如下圖所示：
在幾何體上表面創建一個Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設置，設置仿真時間為10s，子步為50，如下圖所示；
創建對流換熱，選擇除上表面之外的其余5個面。
（3）插入命令流。
展開 移動面熱源
熱源公式已知，去讓熱源移動起來
移動熱源加載
請問大家移動熱源加載可以用gui操作加載嗎？
Moving heat 高斯移動熱源插件及簡介 ￥20
Moving Heat Energy Source
該ACT擴展模型對高斯熱源的計算公式如下:
E=熱能；
C1 =光束半徑；
C2 =功率強度；
AC=吸收系數；
(x0,y0,z0) =從“起點”到“路徑”距離“v x t”處熱流中心的瞬時位置；
v =熱源移動速度；
t =時間。
四、應用釋義：
右鍵單擊分析系統，插入“‘Moving Heat Flux”。
Face：物體的“面”，移動的熱流將施加在其上；
Path：移動熱源的路徑。可以是物體表面的任何邊緣；
Start Point：移動熱源的“起點”。這是“路徑”的邊的兩個端點之一；
Index:移動熱源的唯一id。對于不同的移動熱源，有不同的index很重要；
First Patch:移動的熱流是否第一個被激活，這將是最小的開始時間；
Last Patch:移動的熱流是否最后被激活的標志，這是最長的開始時間；
Velocity:熱流源的速度；
Radius of the beam:熱源半徑；
Source Power Intensity:熱源的強度；
Start Time:移動熱源的啟動時間；
End Time:移動熱源的結束時間；
Number of Segments：將路徑在等距離點分割，將作為移動的熱流的中心；
Minimum Steps for Cooling Phase:用戶可以設置總的分析時間大于“結束時間”，從而可以同時進行冷卻基板。
Material Removal：材料移除是否被激活。
Melting Temperature:單元被移除時的平均溫度。
注意：這兩者只在“Last Patch”被激活時才能使用！
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