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很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現在我來演示一下如何在ANSYS經典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實現熱源的移動。

本案例模擬三個熱源在圓柱表面移動，三個熱源相差120度，螺旋移動，并且到端部后自動往復，主要是采用激光加熱一個圓柱的案例 一、ANSYS Workbench 與 APDL 基礎 ANSYS Workbench 是一款功能強大的工程仿真平臺，它提供了直觀的圖形用戶界面（GUI），使用戶能夠方便地進行建模、分析和后處理等操作

很多人在使用ANSYS模擬焊接和增材制造過程中都面臨高斯熱源施加的難題，現在我來演示一下如何在ANSYS經典中使用APDL語言施加高斯熱源，以及如何實現熱源的移動。

熱源公式已知，去讓熱源移動起來

是因為熱源加載的面是板的上表面，其實已經暗含z的坐標就是固定的了，所施加的是一個xoy面內熱源分布，所以與z坐標無關。 那么接下來就是如何實現熱源移動的問題了，熱源移動肯定是與速度有關，速度為0自然就是靜態的熱源分布，速度大于0才是一個移動的熱源，那么與速度有關就是等效地說與時間有關，在ANSYS中時間{TIME}正好是一個變量，所以如何在公式中體現呢？

Face：物體的“面”，移動的熱流將施加在其上；Path：移動熱源的路徑?？梢允俏矬w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。

程序為溫度沿Y方向移動，模型形狀、溫區長度、移動速度、換熱系數、溫度、區間數量均可調整。

打開移動熱源插件（如已打開，直接點擊“更新”按鈕即可）；打開方法：在菜單欄依次點擊Plug-ins -> ToolBoxes -> 自由熱源，點擊多路徑按鈕即彈出程序界面。 在每一行選取需要的路徑集，并指定起始時間及熱源參數。本程序采用高斯面熱源，Rh為高斯熱源的尺寸參數。

點擊主菜單的幾何面板，設置選擇模式為選擇邊，分別選擇進出口邊，點擊創建面按鈕，即可建立邊界面模型。選擇水冷板的入口面模型，鼠標右鍵菜單中選擇“Move to Group移動到組”，或者點擊主菜單的移動到組命令，在左側的屬性面板中輸入新的名稱in，點擊移動，完成進口邊界的建立。同理將另一側的面模型命名為out，如圖3所示。

在有限元模擬中，重復移動載荷（Repeated moving pressure）是結構受力分析中用于等效模擬接觸載荷的一個重要手段，尤其在輪軌接觸、滾珠接觸、焊接熱源移動等問題研究中極為常見。本文主要介紹ABAQUS中橢圓形移動載荷定義、法向和切向載荷模擬、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實現，實現建議與注意事項。

焊接/鍵合是強非線性、強非穩態的多物理場過程：移動熱源瞬時把能量輸入到極小體積，熱擴散與對流/輻射把能量帶走，材料在不同溫度區間內經歷彈性–塑性–循環硬化乃至回復。

熱源校核是通過比較模擬的熔池邊界與實際焊縫熔合線的匹配程度來確定熱源模型的合理性。根據熱源的作用方式，焊接熱源模型可以分為： 點熱源：熱量集中在一個點上，適用于小范圍高熱輸入情況。面熱源：熱量分布在一個面上，適用于較大范圍的焊接過程。體熱源：熱量分布在一個體積內，用于模擬更復雜的焊接情形。面熱源和體熱源還可以根據熱量分布的數學形式進行進一步細分。

從基礎的熱源理論到復雜的FSW仿真，配合詳細的代碼注釋和操作流程，手把手帶你通關焊接仿真。?? 指南核心內容搶先看這份指南涵蓋了焊接仿真的兩大核心路線：平板多道焊（TIG） 與 攪拌摩擦焊（FSW），包含以下精華板塊：1?? 焊接熱源模型全解析不清楚什么是高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源？

SpaceClaim集成在Workbench平臺，可以通過拉伸、移動創建參數，過程如下所示： ① 點擊拉動(Pull)或移動(Move)按鈕，進入拉動或移動模式下，選擇相應特征進行操作： 拉動模式下選擇幾何特征如圓柱面、孔面，軟件會顯示特征尺寸，允許用戶進行更改； 移動模式下選擇模型組件，指定參考位置移動組件，軟件會顯示移動或旋轉尺寸，允許對組件位置和方向更改。

焊接過程是一個高度非線性的理化反應過程，焊接熔池和溫度場的分布描述復雜，在ANSYS數值模擬中，通常將熱源簡化為具有一定分布規律的熱流密度函數來用于計算。 在管道焊接中，采用熔化極惰性氣體保護焊的焊接工藝。在ANSYS溫度分析過程中采用高斯面熱源模型。其在焊接厚度方向上不考慮熱量梯度，適用于焊接熔深較小的表面堆焊焊接熱量和電弧熱在工件表面上的熱量分布情況。

從圖10可以看出，壓縮機被風面大部分沒有受到熱源隔熱罩的保護，導致預催散發出的熱量直接輻射在其表面；而由于與熱源被隔熱罩隔開，所以熱源的熱量不能直接輻射到壓縮機的迎風面，所以發動機表面的熱害風險大部分都出現在發動機的被風面[5]。

點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。 幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。若存在未連接的邊或面，需手動修復（如延伸面、填補間隙）。 2.3 幾何修復 間隙處理：若抽殼后存在間隙（如6mm），通過移動面工具調整至設計厚度。

下面具體說明1+6鋼絲繩在ANSYS軟件中的網格劃分策略：(1) 使用VSBW體切割命令切割鋼絲繩，通過移動工作平面將整繩切割得到3段鋼絲繩，進而將每段鋼絲繩沿軸向采用不同的網格密度進行劃分；(2) 選用MESH200單元對鋼絲繩端面進行網格劃分，在中心絲和側絲接觸位置生成節點，將端面鋼絲接觸位置的網格進行細化，提高求解精度，如圖2所示；(3) 使用LESIZE命令控制鋼絲繩軸向網格劃分密度