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03 建模 圖3 ADIMEW模型 模擬焊接過程分為三個步驟： • 計算溫度場 • 在原有溫度場基礎上考慮固液相變 • 計算機械應力場 幾何模型采用2D旋轉(zhuǎn)對稱模型（圖3），這種簡化方法常用于管件端部焊接。對溫度場計算和機械場計算分別采用了線性網(wǎng)格和二次型網(wǎng)格。

由于其結(jié)構(gòu)特點為長桿型，焊接時熱量集中，結(jié)構(gòu)具有一定的拘束度，且板厚較薄，焊后易變形，因此需要采用合理的焊接工藝及措施控制焊接變形。本文對支撐臂進行三維建模、有限元網(wǎng)格劃分，并利用軟件InteWeld進行焊接模擬仿真。將仿真計算結(jié)果與實際焊接變形量進行對比，驗證仿真結(jié)果的可靠性，可為后續(xù)使用此項技術研究焊接變形提供重要的依據(jù)和可靠的數(shù)據(jù)支撐。

使用使用自頂向下的裝配建模方法，從一個已經(jīng)有焊接件零件的SOLIDWORKS裝配體開始，在裝配體中新建立一個鈑金零件。 一 、創(chuàng)建一個新的裝配體 下面的示例步驟將展示，使用自頂向下的裝配建模方法，從一個已經(jīng)有焊接件零件的SOLIDWORKS裝配體開始，在裝配體中新建立一個鈑金零件。

Simufact Welding仿真建模針對上述問題，工程師從焊接順序、工裝優(yōu)化、搭接間隙優(yōu)化三個關鍵管控方向，提出優(yōu)化模型，對比確定最優(yōu)方案，并使用Simufact Welding仿真軟件對提出優(yōu)化方案進行仿真驗證。仿真包括成型焊、補焊兩序焊接過程；基礎模型采用六面體網(wǎng)格的形式，模型搭建如下圖所示。Simufact Welding建模示意圖評價測點統(tǒng)一如下圖、表所示。

用 Abaqus 做焊接/鍵合熱-力耦合的“一鍵批量建模與計算” - 目錄 - 1.

圖1-1 弦桿幾何構(gòu)造及模型案例特點：焊接方式：使用兩道角焊縫連接頂板與腹板。焊接順序：外側(cè)焊縫先進行施焊，內(nèi)側(cè)焊縫后施焊，存在時間差。分析重點：溫度場和應力場的演變，焊接順序?qū)?em>焊接質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能的影響。1.3. 建模與仿真設置1. 幾何模型幾何模型為鋼桁架梁的弦桿頂板與腹板，焊接區(qū)域位于兩者的接觸處，焊接采用L型角焊縫。

不同焊接順序的設計策略：(a)策略一；(b)策略二；(c)策略三；(d)策略四在Simufact Welding只需將第一個焊接順序建好模型，然后直接在軟件進程中復制后調(diào)整焊接順序，即可快速完成對其他焊接順序的建模調(diào)整，無需重新建模。

到這里，我們就完成了這個鋼架的建模了，整個建模過程是不是很順滑？不妨來試試吧。最后，我們剩下的工作就是對左側(cè)設計樹中切割清單用鼠標右鍵點擊，選擇保存實體，將這個多實體零件轉(zhuǎn)換為裝配體。在出現(xiàn)的保存實體對話框中，我們按照下圖中的順序點擊自動指派名稱，然后給定生成裝配體的路徑，最后點擊確定生成一個裝配體。

2 焊接疲勞分析案例通常焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析有兩種有限元建模方式：殼建模和實體建模。其中殼建模網(wǎng)格數(shù)量少，計算規(guī)模小，在工程上得到了大量應用。接下來，我們通過一個案例具體了解焊縫疲勞的仿真過程。案例采用殼單元對某箱梁圓管焊接組合件進行建模，結(jié)合Ansys Mechanical及Ansys nCode DesignLife軟件，采用殼單元結(jié)構(gòu)應力法，對焊縫進行疲勞評估。

例如：在實際焊接工藝中，焊接對象在后一序進行了翻轉(zhuǎn)，用戶就可以在后一序建模時，便捷的反轉(zhuǎn)重力方向，從而匹配實際焊接過程中重力的影響因素。

這些參數(shù)與以下的因素有關：-合金的化學成分；-焊接能量；-結(jié)構(gòu)的形狀。接下來在SPAR項目框架內(nèi)開展建模。基于機械標準的模型，如果在一定的溫度范圍內(nèi)（BTR）的形變大于臨界形變，就會發(fā)生熱斷裂。具體的標準如下：1-BTR的界限是關于固體成分的函數(shù)；2-臨界應變是應變率和固體成分的函數(shù)。在建模的同時，鑒別性的機械測試也是不可或缺的。

為滿足焊接工業(yè)的需求，該軟件采用了如下多種最新的突破創(chuàng)新型技術： 復雜大模型的處理能力：處理復雜大尺寸焊接模型往往是業(yè)界難題，其困難不僅在于建模時間長，更在于難以忍受的CPU計算時間開銷。

焊接疲勞分析案例 通常焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析有兩種有限元建模方式：殼建模和實體建模。其中殼建模網(wǎng)格數(shù)量少，計算規(guī)模小，在工程上得到了大量應用。 接下來，我們通過一個案例具體了解焊縫疲勞的仿真過程。案例采用殼單元對某箱梁圓管焊接組合件進行建模，結(jié)合Ansys Mechanical及Ansys nCode DesignLife軟件，采用殼單元結(jié)構(gòu)應力法，對焊縫進行疲勞評估。

4?? 進階：攪拌摩擦焊（FSW）CEL法仿真針對復雜的固相連接工藝——攪拌摩擦焊，指南中詳細講解了基于 CEL（耦合歐拉-拉格朗日） 方法的建模全流程。 從歐拉域的網(wǎng)格劃分、體積分數(shù)填充，到攪拌頭的剛體設置、下壓/旋轉(zhuǎn)/移動的邊界條件加載，再到使用Meta進行后處理，全流程無死角覆蓋。 ?? 為什么你需要這份南？

產(chǎn)品焊腳示意圖以及溫度場仿真結(jié)果利用LS-DYNA軟件對熱風焊工裝及產(chǎn)品進行建模，調(diào)用不可壓縮計算流體動力學（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實現(xiàn)流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環(huán)境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。

（左-仿真結(jié)果，右-實際掃描結(jié)果）Simufact Welding仿真結(jié)果與實際對比（視圖放大15倍）— 求解效率 —Simufact WeldingSimufact Welding 除了DDM/SMP并行加速求解算法之外，還有一些快速算法，只需進程樹中復制模型，切換求解算法，無需重新建模，主要的快速算法包括解耦、熱循環(huán)曲線法（TC）、高級熱循環(huán)曲線法（ATC

繞射光學元件（DOE）和超表面/超穎透鏡在光學系統(tǒng)設計中越來越受歡迎，其應用範圍從手機鏡頭到AR / VR耳機，從3D傳感到照明。但是，對於包含 DOE 或超穎透鏡的系統(tǒng)進行模擬和設計總是很棘手的。沒有通用的方法可以處理所有情況。設計人員需要根據(jù)具體情況決定其系統(tǒng)的策略。

針對這些連接的建模假設會對局部應力產(chǎn)生重大影響。在對這類組件進行建模之前，仿真工程師必須回答的第一個問題是：是什么使部件保持在一起？是通過膠粘劑、焊接等形成的實際粘結(jié)，還是螺栓或彈簧提供的機械支撐？連接是否可以被假定為粘結(jié)，或者這是一個組件的裝配，其中各個部件可以自由滑動或分離？ 從有限元分析（FEA）的角度來看，建模設置可以是貫穿式網(wǎng)格、粘結(jié)、無分離或摩擦接觸。