焊接熱源模擬的案例
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 Sinx/Cosx 脈沖頻率的2D高斯熱源焊接與空冷詳細案例 ￥30
一、模型
伴有余弦或正弦函數的脈沖面（2D）高斯熱源焊接模擬，材料默認為結構鋼。
Y40-X60-Z4 mm
二、網格劃分
為了讓模擬結果無壞點，更加精確，將焊縫區域（中間X軸線）的網格應當密，因此采用“偏置”形式使網格由中線向兩面由密到疏。
網格由中線向兩面由密到疏
三、結果展示
熱歷史曲線如下圖：
某一時刻整體溫度分布及熔池長度圖：
付費內容包括：
1、具體的公式加載；
2、冷卻步的設置；
3、熔池分析等
經典案例模擬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（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應力強度因子、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），復合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認識比較深入，對于ABAQUS軟件數值模擬非常有經驗，目前已經完成有2000+的模擬案例。
如若有技術支持需要，可聯系我QQ 284589695。技術服務會適當收費，希望理解。
展開 Abaqus模擬焊接（雙橢球熱源）的方法與步驟詳解（內含完整雙橢球熱源子程序） ￥1.7
Abaqus模擬焊接（雙橢球熱源）的方法與步驟詳解（內含完整雙橢球熱源子程序）
論焊接，3D打印模擬的熱源模型——焊縫、3D打印高度變換模擬
論焊接，3D打印模擬的熱源模型
—焊縫/3D打印高度變換模擬實例
----草地 2016.08.08
焊接、3D打印是難度相對較高的數值模擬過程，在模擬溫度場及應力場過程中，至關重要的是如何進行熱源函數的建立和加載，同時配以符合實際試驗工況的邊界條件才能模擬出相對準確的效果。
在眾多熱源模型中，雖然高斯面熱源作為眾多文獻引用的模型被廣泛使用，但對于厚板焊接，激光深孔效應，多道多層復雜形狀焊縫，3D復雜形狀打印等，都是無法滿足要求的。所以，體熱源模型被越來越多的應用和給予重視。
典型的函數體熱源是高斯旋轉體熱源（也可看做椎體熱源）和雙橢球熱源，也包括一些組合型熱源（比如高斯面熱源組合柱狀體熱源等）。這些體函數熱源在一些權威文獻中得到了驗證，其模擬效果確實精于普通的高斯面熱源。但是，體函數熱源也有其限制，對熱源函數加載區的網格密度要求較高，若想描述一個體熱源函數，在X,Y,Z任意一個方向上都要有至少十幾個節點（甚至更多吧）來描述函數在該方向上的變化，然后施以變化的節點熱流密度。而且，在這一過程中，還要能夠精確的選取到想要的節點才行，也就是對節點的坐標控制也要較為精確。因此，想施加體函數熱源對網格的基本要求是：1網格較密；2均勻的網格劃分來獲得較好選取的坐標用以后續的坐標變換控制熱源移動。
關于生死單元，目前應用也特別多，尤其對于有焊縫熔敷金屬填充的焊接工藝，生死單元幾乎是必選方案，對于3D打印，生死單元也是必選的方法之一。這里明確一點：利用殺死和激活單元并不屬于熱源模型的一部分，只是利用單元的生死來模擬材料的填充過程而已。因此，生死單元法其實是可以配合任何一種熱源模型的。比如，如果條件允許是完全可以做到生死單元+雙橢球熱源這種模擬方法的。
展開 激光焊模擬-熱源模型+附：ABAQUS與MSC.Marc焊接模擬的簡要對比
<p>近期將在技術鄰推出激光焊接的有限元模擬視頻教程，歡迎關注！</p><p>激光焊接的焊縫形貌為窄而深的“釘子狀”，通常使用復合熱源來實現，因此一般需要進行子程序開發。</p><p>下面對MSC.Marc和ABAQUS的激光焊接模擬進行簡要介紹：</p><ol><li>MSC.Marc：作為大型通用有限元軟件，在焊接模擬方面獨樹一幟，在很早的版本中就添加了焊接模塊（注意，非插件！！），提供了高斯面、雙橢球等常用焊接熱源，在設置焊接路徑和焊縫填充的設置上非常方便，其中焊縫填充過程提供了生死單元法和靜態單元法兩種方案。Marc從2016版開始，添加了柱狀熱源，將其與高斯面熱源復合，可作為激光焊的熱源模型。但是該熱源的熱流密度在厚度方向上是均勻的（沒有衰減），這與實際情況不符。常用的高斯面熱源與高斯旋轉體熱源復合而成的激光焊熱源模型，仍然需要子程序開發。</li><li>ABAQUS：同樣作為大型通用有限元軟件，與Marc同出一家，用戶眾多。在激光焊接模擬，甚至普通的焊接模擬方面，都需要子程序二次開發來實現。6.14版本時代，abaqus推出過一款插件AWI，功能還算不錯，但無奈ABAQUS求解器不支持逐漸激活，導致每焊接一步，就要建立1個（或2~3個）step，對于焊縫較多的仿真，很不方便；另外，該插件不支持選擇熱源模型，只能將焊縫單元設置為某一溫度（比如熔點）。從2016版開始，ABAQUS求解器支持了逐漸激活（EPA，ELELMENT PROGRESSIVE ACTIVATION），以實現經典應用場景：焊接與3D打印；但熱源模型和逐漸激活全都需要子程序開發，本人對新版本探索了一段時間，仍然覺得非常懵逼。
展開 焊接模擬中雙熱源的加載 ￥39
焊接模擬中雙熱源的加載
溫度顯示如下所示
熱功率顯示如下
該類分析的要點為以下
選擇功率加載的面
熱源函數在ANSYS的函數中生成命令apdl
雙熱源需要雙熱源函數，之前是分別寫兩個位置的函數，現在只需要寫一個函數既可，將兩個函數相加可以完成需要的運動方向
瞬態分析
注意移動方向的網格一定要加密，否則會出現斷續的結果，效果不理想
以下為仿真的workbench源文件，計算后即可查看結果
添加公眾號 CAE_ANSYS
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。
Workbench的焊接模擬過程（高斯移動熱源）
一直以來，都是用ANSYS經典做焊接模擬的，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絡資料，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力分析，先分析焊接溫度場，然后轉化為結構分析焊接殘余應力，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
靠近焊縫的部位網格要細化。
網格劃分
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備。
加載熱源面
設置好瞬態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 關于圓柱環焊縫焊接模擬的移動熱源加載問題！
各位高手，誰做過環焊縫溫度場模擬的例子，或有這方面的經驗的，能不能幫幫我啊，我現在在做這樣一個模擬，感覺做直焊縫的例子很多，但是環焊縫的卻很少，誰有這方面的APDL資料能不能共享一下呢？請大家多幫忙吧！
金龍盤玉柱，高斯熱源游—Workbench中焊接模擬的仿真 ￥49
以下為移動過程中的四張圖片，如圖所示
內部的效果如圖所示
本實例可以應用于焊接模擬，查看溫度變形情況，和溫度產生的應力分布情況，
具體思路如下
1.在workbench中鏈接瞬態溫度和瞬態結構分析，如圖所示
2.將溫度結果讀取到結構分析模塊，讀取每一步的溫度分布到每一步的結構時間步，如圖所示
3.設置結構分析的時間步和溫度分析的設置步要一致，如圖所示
4.設置結構分析的邊界條件，進行求解，查看結果即可
本次分析采用拐角焊接模型來模擬，溫度結果如圖所示
讀取每一步的溫度結果，進行結構分析結果如圖所示，結果出現抖動現象，主要原因是由于網格劃分稀疏和步長過大的原因，請根據情況自行加密
另外可以生產，熱源設置不同的結果可以是熱源沿著不同的方向來移動，請按照實際情況來設置分析的熱源移動方向，不同的結果如圖所示
（1）拋物線路徑方式的加載，溫度分布如圖所示
（2）雙熱源方式的加載，熱源分布如圖所示，一個斜線移動，另一個直線向下移動，可以根據實際情況添加
下面為金龍盤玉柱的APDL命令
*DEL,_FNCNAME
*DEL,_FNCMTID
*DEL,_FNCCSYS
*SET,_FNCNAME,'flux04'
*SET,_FNCCSYS,0
!
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
3、焊接工藝參數假設為：TIG不填絲焊接，焊接電壓18V，焊接電流60A，焊接速度5mm/s，熱效率0.5.
4、焊接熱源分別采用高斯面熱源和半橢球體熱源，旨在說明不同類型熱源的加載方法，不同熱源函數如下：
（1）高斯面熱源
，，
（2）半橢球體熱源
5、物性參數
6、結果顯示
如上所示
7、子程序
（1）高斯面熱源
SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,JLTYP,
1 TEMP,PRESS,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
DIMENSION COORDS(3),FLUX(2),TIME(2)
CHARACTER*80 SNAME
C
W_U=18.0
W_I=60.0
EFFI=0.5
Q=W_U*W_I*EFFI
v=0.005
Rh=0.004
d=v*TIME(2)
x=COORDS(1)
y=COORDS(2)
z=COORDS(3)
C
x0=0
y0=0
C
PI=3.1415
C
R=sqrt((x-x0-d)**2+(y-y0)**2)
C
JLTYP=0
FLUX(1)=3*Q/(PI*Rh**2)*exp(-3*R**2/Rh**2)
RETURN
END
（2）半橢球體熱源
SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT
展開 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：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！！
abaqus中焊接高斯面熱源和高斯體熱源程序 ￥19.89
abaqus中焊接中高斯面熱源和高斯體熱源程序
abaqus焊接雙熱源同步焊接子程序
熱源子程序
