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關鍵詞：熱源，瞬態，熱傳導，有限元求解器，三角形單元，自研在《瞬態熱傳導有限元求解器開發》一文中，我們介紹了自研的二維瞬態熱傳導求解器。當時那個控制方程沒有考慮熱源，邊界條件中只涉及溫度、熱流、對流。然而在很多問題中，熱源才是最關鍵的邊界條件，比如電發熱、化學反應生熱。熱源的處理熱源是體熱，相對應的熱流是面熱。

通過開發定制化子程序生成激光熱源，并結合溫度 - 位移耦合分析步，建立高精度有限元模型，最終實現對溫度場與應力場的多物理場耦合求解與結果分析。

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

ABAQUS仿真平臺不僅支持豐富的前后處理二次開發，還提供了多樣的計算程序自定義接口，例如可通過DFLUX、VDFLUX子程序自定義非均勻分布的移動熱源，實現各種焊接過程的熱應力、溫度場的仿真；可通過DLOAD、VDLOAD子程序自定義非均勻分布的表面壓力載荷等等。

，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。

圖4 04 熱分析 模型采用一個等效的三角形熱源來對焊頭進行模擬，這個等效熱源由四個參數控制，使用ADAO（Salome-Meca 的模塊）進行參數研究，對AREVA實驗的熱電偶溫度進行擬合。為對液固轉變進行建模，當材料度超過1400℃時將被重置為1400℃。 圖5 圖6 05 機械分析 機械分析采用二次型網格，工件采用有限的自由結構，且存在輕微的擾動。

</p><p>攪拌摩擦焊模擬分為兩種方式：</p><ol><li>基于產熱模型構建FSW熱源，進行熱彈塑性分析（分別使用ABAQUS和MSC.Marc）</li><li>考慮材料流動，使用ALE技術模擬FSW過程（使用ABAQUS）</li></ol><p>擬使用的FSW熱源模型為組合熱源（子程序開發），簡介如下：</p><div contenteditable="false" width="100%

熱管理應用已成為產品開發的關鍵部分，應納入設計流程的每一步。 不同類型的電子產品熱管理系統在討論如何處理多余熱量的具體內容之前，我們需要了解，在工程師選擇熱管理方法時，電子系統的規模是一項關鍵影響因素。半導體芯片封裝面臨的發熱和散熱挑戰，與印刷電路板（PCB）有所不同。

在整車開發的早期階段、測試條件還不具備時，利用系統仿真工具進行整車水平的能量管理分析對于整車開發具有重要意義。工程師可以通過這樣的整車能量管理模型，以很低的成本，在開發早期就可以進行硬件的匹配和控制策略的標定，滿足續航、電池溫度、駕駛艙溫度等的設計要求。 整車能量管理仿真是一個典型的多物理集成仿真。

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重慶大學鄧教授研究團隊基于Marc軟件，成功開發了一種先進的計算方法，用于模擬Q960E鋼焊接接頭的溫度場、微觀結構和殘余應力分布。這一研究不僅展示了Marc軟件在焊接仿真領域的強大功能，還為實際工程應用提供了寶貴的參考。Marc軟件：焊接仿真領域的強大工具1、精確的熱源模型焊接過程中的熱輸入是影響焊接接頭性能的關鍵因素之一。

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