简单的二维焊接分析

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1、宋晓光 王立文 宋中建2010-12-30简单的二维焊接分析 单元生死实例v背景:v焊缝区域附近较高的拉伸应力v焊缝区域结构脆性断裂v焊缝区域疲劳强度恶化、稳定性差。v焊接残余应力v焊接产生微组织变形简单的二维焊接分析v目的:v利用ANSYS单元生死和热-结构耦合分析功能进行焊接过程仿真。v计算焊接过程中的温度分布和应力分布以及冷却后的焊缝残余应力。简单的二维焊接分析v单元生死的原理： n通过修改单元刚度的方式实现的；n所有被杀死的单元其内力都为零；n单元复活也是通过修改刚度系数实现的；n被激活的单元在建模时就必须建立；n单元被重新激活时，刚度、质量与荷载等参数被返回到真实状态。简单的二维焊接

2、分析单元类型的选择：vPLANE13单元格；v本单元有4个节点，每个节点最多有4个自由度；v该单元具有大变形和应力刚度能力v耦合场的具体设定；v结构自由度、温度自由度的设定。简单的二维焊接分析v材料参数：简单的二维焊接分析v几何建模:vcsys,0 vk,1,0,0,0 vk,2,0.5,0,0 vk,3,1,0,0 vk,4,0,0.3,0 vk,5,0.35,0.3,0 vk,6,0.65,0.3,0 vk,7,1,0.3,0 va,1,2,5,4 va,2,6,5 va,2,3,7,6简单的二维焊接分析v划分网格：vesize,0.025 vtype,2 vmat,2 vamesh,2

3、vesize,0.05 vtype,1 vmat,1 vamesh,1 vmat,3 vamesh,3 veplot v! 简单的二维焊接分析简单的二维焊接分析v添加约束:n对左边界进行位移约束n通过节点进行位移约束简单的二维焊接分析v添加载荷:n温度载荷根据焊接时工件所受的热量，采用温度载荷模拟工件的热量。在焊接处添加1500的温度。n 初始温度设定环境的温度为20。简单的二维焊接分析v步长设定：n对于热瞬态分析，使用时间积分在离散的时间点上计算 系统方程。n如果时间步长太小，对于有中间节点的单元会形成不切 实际的变动，造成温度结果不真实。n如果时间步长太大，就不能得到足够的温度梯度。n求解时间的变化，即时间积分步长设定为：5。焊接过程：简单的二维焊接分析温度场分布图：简单的二维焊接分析简单的二维焊接分析 应力分布图：Thank you for your attention!简单的二维焊接分析