移動熱源模擬的案例
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(chuàng)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(shù)來源：https://www.matweb.com。abaqus仿真過程中一定注意各參數(shù)單位制統(tǒng)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(shè)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(shù)值根據(jù)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(yīng)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(jié)果
熱流向量
溫度
展開 經(jīng)典案例模擬2-雙絲焊接移動熱源模擬
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認(rèn)識比較深入，對于ABAQUS軟件數(shù)值模擬非常有經(jīng)驗，目前已經(jīng)完成有2000+的模擬案例。
如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。技術(shù)服務(wù)會適當(dāng)收費，希望理解。
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(shè)定方法，只需要在PHYSICs設(shè)定
在meshing&geometry下設(shè)定運動
PREPIN文件：
prepin.txt_(v10.rar
abaqus焊接移動熱源模擬 ￥10
本案例講述了一個關(guān)于：熱通量15W/m^2、焊接速度3.33mm/min、熱效率0.87、熱圓半經(jīng)2mm的移動熱源案例。
Workbench的焊接模擬過程（高斯移動熱源）
一直以來，都是用ANSYS經(jīng)典做焊接模擬的，前兩天用ANSYS Workbench做了一個焊接模擬過程，我查閱了很多文獻和網(wǎng)絡(luò)資料，沒有人用Workbeach做焊接模擬，所以也不確定我做的是否完全正確，望高手斧正。
問題闡述：三維平板堆焊焊接殘余應(yīng)力分析，先分析焊接溫度場，然后轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)分析焊接殘余應(yīng)力，板材模型為0.2×0.2×0.006m，焊接速度10mm/s。考慮其對稱性，建立了板材的一半模型進行分析。
模型如圖所示。
一半模型
靠近焊縫的部位網(wǎng)格要細(xì)化。
網(wǎng)格劃分
對加熱的表面named selection為A1、A2，因為后面的高斯熱源加載采用的是APDL，為后面加高斯熱源作準(zhǔn)備。
加載熱源面
設(shè)置好瞬態(tài)熱分析的步長和對流條件，插入Command定義高斯熱源。
*DEL,_FNCNAME
*DEL,_FNCMTID
*DEL,_FNC_C1
*DEL,_FNC_C2
*DEL,_FNC_C3
*DEL,_FNCCSYS
*SET,_FNCNAME,'GAOSI'
*DIM,_FNC_C1,,1
*DIM,_FNC_C2,,1
*DIM,_FNC_C3,,1
*SET,_FNC_C1(1),2000
*SET,_FNC_C2(1),0.01
*SET,_FNC_C3(1),0.007
*SET,_FNCCSYS,0
! /INPUT,HANJIE.func,,,1
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,19,1,,,,%_FNCCSYS%
!
展開 利用 ANSYS Workbench 模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動
綜合來看，雖然模擬結(jié)果存在一定的誤差，但整體上能夠反映高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動時的基本特征和趨勢，為進一步的工程應(yīng)用和優(yōu)化設(shè)計提供了有價值的參考。
六、結(jié)論與應(yīng)用建議
本次對 ANSYS Workbench 中結(jié)合 APDL 命令模擬高斯熱源在圓柱表面螺旋線移動的研究，我們對這一復(fù)雜的熱現(xiàn)象有了更深入的理解。
在模擬過程中，我們成功地建立了數(shù)學(xué)模型，設(shè)置了關(guān)鍵步驟和參數(shù)，并且得到了較為準(zhǔn)確的模擬結(jié)果。這不僅驗證了我們所采用的理論和方法的可行性，也為解決類似的熱分析問題提供了有價值的參考。
在實際工程應(yīng)用方面，本次模擬的結(jié)果和方法可以為以下領(lǐng)域提供建議：
1. 焊接工藝的優(yōu)化：有助于設(shè)計更合理的焊接路徑和參數(shù)，減少焊接缺陷，提高焊接質(zhì)量和效率。
2. 機械零件的熱設(shè)計：如在涉及熱傳遞的機械部件設(shè)計中，可依據(jù)模擬結(jié)果選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)，以控制溫度分布和熱應(yīng)力。
3. 電子設(shè)備的散熱設(shè)計：為芯片等發(fā)熱元件的布局和散熱方案提供指導(dǎo)，確保設(shè)備的穩(wěn)定運行。
對于未來的研究方向，可以從以下幾個方面展開：
1. 考慮更多復(fù)雜的實際因素：如材料的非線性熱物理性質(zhì)、多熱源的協(xié)同作用等，以提高模擬的真實性和準(zhǔn)確性。
2. 與實驗研究相結(jié)合：通過實驗測量與模擬結(jié)果的對比，進一步驗證和改進模型。
3. 拓展應(yīng)用場景：將模擬方法應(yīng)用于更廣泛的工程領(lǐng)域，如新能源設(shè)備的熱管理、航空航天領(lǐng)域的熱防護等。
展開 關(guān)于圓柱環(huán)焊縫焊接模擬的移動熱源加載問題！
各位高手，誰做過環(huán)焊縫溫度場模擬的例子，或有這方面的經(jīng)驗的，能不能幫幫我啊，我現(xiàn)在在做這樣一個模擬，感覺做直焊縫的例子很多，但是環(huán)焊縫的卻很少，誰有這方面的APDL資料能不能共享一下呢？請大家多幫忙吧！
Moving heat 高斯移動熱源插件及簡介 ￥20
一、背景：
移動高斯熱源的數(shù)值模擬可以精確地模擬包括焊接在內(nèi)的各種工業(yè)過程。準(zhǔn)確預(yù)測焊接或激光切割過程中產(chǎn)生的瞬態(tài)熱場，對于預(yù)測由此產(chǎn)生的殘余應(yīng)力至關(guān)重要，而殘余應(yīng)力又影響壽命預(yù)測分析。
目前Workbench中的瞬態(tài)熱分析模塊只能用于定義時間變化或空間變化的邊界條件。定義一個在空間上和時間上都不同的載荷，則需要使用APDL命令。這對很多初學(xué)者來說比較困難。為此，創(chuàng)建ACT擴展，以方便在 Mechanical中使用UI定義移動熱流源。
二、安裝與加載：
移動熱源插件應(yīng)用于ANSYS Workbench Mechanical17.0版本及以上。
1、在項目頁中，選擇“ACT Start Page”選項；
2、點擊“Extension Manager”擴展管理器；
3、按右上角的“+”符號；
4、它將打開一個文件對話框，選擇合適的“*.wbex”二進制文件；
5、安裝完成。
加載移動熱源
1、從擴展管理器中，單擊您的擴展并選擇“Load Extension”；
2、加載完成。
三、插件中的熱源方程及其說明：
Moving Heat Flux Source
該ACT擴展模型的高斯熱流源使用下列方程：
Q =期望表面上的熱流；
C1 =光束半徑；
C2 =電源功率強度；
(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。
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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技術(shù)鄰?fù)扑]：
組合結(jié)構(gòu)模擬
Abaqus 中創(chuàng)建零厚度cohesive單元的幾種方法
關(guān)于cohesive element的Traction Separation Laws模量、厚度的概念及關(guān)系總結(jié)
ABAQUS焊接模擬-Python編寫移動高斯熱源子程序-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(shè)：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(xué)習(xí)的大多都是和我一樣的學(xué)生黨，因此設(shè)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(guān)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(xiàn)球狀熱量，對應(yīng)平面就是圓環(huán)熱源。然后該熱源不停的向前移動，則該熱源生產(chǎn)的溫度結(jié)果就成為了彗星狀的溫度結(jié)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(jié)點提取出來了，生成的名稱為A1的節(jié)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(jīng)典界面的方程對話框設(shè)置并后面導(dǎo)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?nèi)绻谕粋€面上直接加載第二個熱源命令，
SF,A1,HFLUX, %FLUX02%
結(jié)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(guān)，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(jié)果，從而導(dǎo)致第一次熱源消失。這相當(dāng)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(jīng)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(dǎo)入幾何</p><p>4：添加材料；</p><p>5：物理場設(shè)置，包含固體傳熱和固體力學(xué)；</p><p>6：網(wǎng)格劃分；</p><p>7：研究設(shè)置</p><p>8：后處理。結(jié)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(guān)結(jié)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 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(wǎng)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(shù)，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(jīng)典界面施加創(chuàng)建高斯熱源函數(shù)的命令流；
（2）在WB中創(chuàng)建瞬態(tài)分析模塊，創(chuàng)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(chuàng)建高斯熱源函數(shù)命令流
打開ANSYS經(jīng)典界面，在函數(shù)編輯器下創(chuàng)建如下函數(shù)：
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(shù)輸入之后，保存函數(shù)；然后讀入剛剛保存的函數(shù)，命名為HFLUX，如下圖所示：
到此，高斯熱源函數(shù)即完成創(chuàng)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(chuàng)建瞬態(tài)熱分析模塊，創(chuàng)建幾何模型、材料屬性和劃分網(wǎng)格，注意中間的網(wǎng)格要細(xì)化，如下圖所示：
在幾何體上表面創(chuàng)建一個Named Selection，命名為A1，如下圖所示：
求解設(shè)置，設(shè)置仿真時間為10s，子步為50，如下圖所示；
創(chuàng)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？
