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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。

對于比較復(fù)雜的問題，熱源和載荷的移動軌跡數(shù)目多、路徑曲折，若要詳細(xì)描述這些復(fù)雜的過程，需要根據(jù)模型的空間坐標(biāo)位置相應(yīng)地在Fortran程序中定義路徑，這個過程往往伴隨著大量的試錯過程，是枯燥無味的，也占用大量時間。為了解決上述問題，盡最大可能簡化建模過程，縮短仿真周期，本人基于Python和Fortran聯(lián)合對ABAQUS進(jìn)行二次開發(fā)工作，實現(xiàn)了任意路徑移動熱源的快速建模。

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。

在有限元模擬中，重復(fù)移動載荷（Repeated moving pressure）是結(jié)構(gòu)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(xiàn)，實現(xiàn)建議與注意事項。

焊接/鍵合是強(qiáng)非線性、強(qiáng)非穩(wěn)態(tài)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(kuò)散與對流/輻射把能量帶走，材料在不同溫度區(qū)間內(nèi)經(jīng)歷彈性–塑性–循環(huán)硬化乃至回復(fù)。

圖2 材料屬性構(gòu)建3、 激光熱源子程序開發(fā)（1） 熱源特性：采用高斯分布模擬圓形激光束，功率密度函數(shù)為： 其中，P 為激光功率，r0為光斑半徑，r 為徑向坐標(biāo)（2） 子程序?qū)崿F(xiàn)：基于ABAQUS的用戶子程序接口（如DFLUX或HETVAL），編寫 Fortran/Python 程序生成動態(tài)加載的圓形激光熱源，通過時間 - 空間函數(shù)控制熱源移動軌跡

我不僅提供了完整的 雙橢球熱源 Fortran 代碼，還對每一行代碼進(jìn)行了中文注釋。 如何定義移動路徑？ 如何控制熱流密度？ 如何與Abaqus交互？代碼直接Copy就能用！ 3?? 生死單元技術(shù)（Model Change）想模擬真實的材料填充過程？必須掌握生死單元。

焊接分析中的關(guān)鍵問題包括： 熱源定義：焊接熱源具有高斯分布，與普通傳熱分析不同，需要特別處理。熱源路徑：焊接熱源隨時間移動，路徑復(fù)雜，不像普通傳熱固定在一個位置。計算效率：熱機(jī)耦合分析計算復(fù)雜，需要通過優(yōu)化網(wǎng)格和簡化算法提升效率。

如果只是單純的溫度場分析,將分析步類型設(shè)定為熱傳遞，分析步時間按照熱源移動速度，模型大小計算得出。邊界條件：根據(jù)需求設(shè)定輻射、散熱系數(shù)。荷載選擇表面熱流，作用區(qū)域定位在熱源照射面。預(yù)定義場設(shè)定初始溫度。網(wǎng)格類型為DC3D8。提交計算： 提交作業(yè)，在通用模塊用戶子程序一欄鍵入.for子程序路徑。嗯，大概就這樣。

導(dǎo)讀Abaqus除了可以施加常規(guī)的力載荷和位移邊界外，通過子程序的方式，還可以施加隨時間或空間變化的載荷，常見的例如道路橋梁上的運(yùn)動載荷，還有焊接過程中隨焊接路徑移動的熱源。

增材制造中可變的Bead寬度和Bead方向 產(chǎn)品：Abaqus/Standard 對于FDM型和LDED型增材制造工藝的熱機(jī)械分析，可以定義具有不同Bead尺寸和方向的材料沉積和移動熱源。還可以定義材料移除。此功能在Abaqus 2022 FD01 （FP.2205）版本中首次提供。

本文中所有材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線均通過電子萬能試驗機(jī)進(jìn)行拉伸試驗獲得，有限元模型中材料屬性如表1所示。表1 主要零部件材料 1.3 邊界條件移動壓頭至目標(biāo)點，在壓頭與車門外板之間建立接觸對。接觸對通常選用剛性較大的結(jié)構(gòu)作為主面。

隔震雖好，但不是萬能的，這個情況建議選擇其他減隔震措施更優(yōu)！