Abaqus模擬焊接的方法與步驟詳解

本文主要通過(guò)一個(gè)非常簡(jiǎn)單的平板焊接的例子來(lái)介紹abaqus 使用子程序dflux 模擬焊接的一般方法。

這里采用順次耦合方法,以下對(duì)整個(gè)過(guò)程做簡(jiǎn)要介紹。

1. part and mesh

新建model-1,建立如下part(為模型的一半),長(zhǎng),寬,高分別是:100,50,5

在model 菜單中edit attibute,如下:

進(jìn)入mesh 選項(xiàng)卡進(jìn)行劃網(wǎng)格,這里進(jìn)行粗略劃分,網(wǎng)格及單元選擇如下圖:

2. material

在material 選項(xiàng)卡里新建材料,這里假設(shè)焊縫與母材的材料一樣,所以只建立一種材料。材料包括以下部分(本例中沒(méi)有應(yīng)用latent heat):

3. Assembly

在assembly 選項(xiàng)中,進(jìn)行裝配。如下:

建立不同的集合及表面,以便后面保用。

建立set-allnode,如下圖

建立surface-rad,如下圖。注意左側(cè)面為對(duì)稱面,不選擇。

4.創(chuàng)建分析步

創(chuàng)建兩個(gè)熱傳導(dǎo)分析步,分別是焊縫加熱和冷卻過(guò)程。如下圖:

定義第一個(gè)分析步:

定義第二個(gè)分析步:

5. 創(chuàng)建interaction

在interaction 中創(chuàng)建對(duì)流和輻射邊界條件如下:

6. 邊界條件建立

首先建立預(yù)定義場(chǎng),定義初始溫度為20℃,選擇集合set-allnode,如下圖:

建立body heat flux 載荷,選擇整個(gè)實(shí)體,設(shè)置為user-defined,如下圖:

7. 建立名稱為weld-thermal 的job,并輸出.inp。

8. 編寫dflux 子程序

其中熱源用的是雙橢球熱源,具體可參考相關(guān)文獻(xiàn)。

q=UIη,這里η代表效率。

x0,y0,z0 定義熱源的起始點(diǎn),

a,b,c 定義熱源的三個(gè)半軸,

v 定義焊接速度。

本例中,取熱源中心坐標(biāo)為:(0.0,0.0,0.0025)

編寫結(jié)果如下圖所示:

9. 提交計(jì)算

將產(chǎn)生的 inp 文件與.for 文件放到一個(gè)文件夾下,本例中放在D:weld,在abaqus command 窗口進(jìn)行提交,如下所示:

10. 溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果