3D焊接模拟
Abaqus焊接模拟分析程序(包括应力场和温度场)
【我的硕士论文的一部分】求解温度场!上表面上没有对流换热边界条件!单位制:米、秒、摄氏度!/CLEAR,START/FILNAME,temp,0/COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 00:09:52 11/26/2007/CONFIG, NRES, 5000/PREP7/VIEW,1,1,2,3/ANG,1/REP,FAST!*!===============================================================================================!指定单元ET,1,SOLID70!*!*!===============================================================================================!材料属性!=====================================================================================!316LMPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7850MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,300MPTEMP,3,900MPTEMP,4,1400MPTEMP,5,2000MPDATA,KXX,1,,18.6MPDATA,KXX,1,,21.4MPDATA,KXX,1,,28.4MPDATA,KXX,1,,33.9MPDATA,KXX,1,,48MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,600MPTEMP,3,800MPTEMP,4,1400MPTEMP,5,2000MPDATA,C,1,,502MPDATA,C,1,,612MPDATA,C,1,,635MPDATA,C,1,,659MPDATA,C,1,,670MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,1300MPTEMP,3,1410MPTEMP,4,1440MPTEMP,5,1550MPTEMP,6,2000MPDATA,ENTH,1,,7.88e7MPDATA,ENTH,1,,6.131e9MPDATA,ENTH,1,,7.347e9MPDATA,ENTH,1,,9.145e9MPDATA,ENTH,1,,1.03e10MPDATA,ENTH,1,,1.272e10!===============================================================================================!定义常量WidthBase=0.025 !宽度HeightBase=0.02 !基底高度Length=0.09 !长度WidthClad=0.0015 !宽度HeightDeposition=0.00375 !覆层高度Layer=15 !层数HeightClad=HeightDeposition/layerdt=0.0001 !小量Temp=20 !环境温度InitTemp=300 !初始温度CoffConv=30 !对流换热系数!===============================================================================================!定义常量Velocity=0.003 !扫描速度StepDis=0.0015 !每个载荷步位移LaserPower=700 !激光功率Radius=0.0015 !激光光斑半径Area=3.14159265*(Radius**2) !激光光斑面积Factor=0.3 !吸收因子StepTime=StepDis/Velocity !每个载荷步时间TotalTime=(Length+Radius*2)/Velocity !载荷持续时间(扫描一层) StepNum=(Length+Radius*2)/StepDis !载荷步数!===============================================================================================!建模BLOCK,0,Length,0,-0.0066,0,WidthClad,BLOCK,0,Length,0,-0.0066,WidthClad,0.0067BLOCK,0,Length,-0.0066,-HeightBase,0,WidthClad,K, ,0,0,WidthBase,K, ,Length,0,WidthBase,K, ,0,-HeightBase,WidthBase,K, ,Length,-HeightBase,WidthBase,V, 16, 13, 27, 25, 15, 14, 28, 26V, 24, 21, 27, 13, 23, 22, 28, 14BLOCK,0,Length,0,HeightDeposition,0,WidthClad,VGLUE,ALLNUMCMP,ALL!===============================================================================================!划分网格LSEL, S, LOC, Y, dt, HeightDeposition-dt, !高度方向LESIZE, ALL, , , Layer,LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,0LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,LengthLESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, 0, WidthBase-DT,LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, WidthBase,LESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL, S, LOC, X, dt, Length-dt, !长度方向LESIZE, ALL, , , Length/StepDis,LSEL, S, LOC, Z, dt, WidthClad-dt, !宽度方向LESIZE, ALL, , , 1,LSEL,S,LOC,Z,WidthClad+DT,0.0067-DTLESIZE,ALL,,,4,LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,-DT,-HeightBaseLESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,0LESIZE,ALL,,,4,0.5VSEL,S,LOC,Y,0,HeightDeposition!网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLVSEL,S,LOC,Y,-1,0 !网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLALLSEL,ALL!============================================================================= ==================!基底边界条件、初始条件NSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底初始温度IC,ALL,TEMP,InitTempNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底侧面，换热边界条件NSEL, R, LOC, Z, WidthBaseSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底左端面，换热边界条件NSEL, R, LOC, X, 0SF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, -HeightBase, 0 !基底右端面，换热边界条件NSEL, R, LOC, X, LengthSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLNSEL, S, LOC, Y, 0 !基底上表面，换热边界条件NSEL, R, LOC, Z, WidthClad, WidthBaseSF, ALL, CONV, CoffConv, TempALLSEL,ALLFINISH/SOLU!===============================================================================================!瞬态分析参数设置ANTYPE,4 !分析类型：瞬态!*TRNOPT,FULL !求解方法：完全的N-R方法!*!DELTIM,0.01,0.001,0.05 !载荷子步(默认子步时间步长、最小、最大)——载荷步为0.333NSUBST, 4CNVTOL,HEAT, ,0.01,2,0.000001, !收敛准则：控制热流OUTRES,NSOL,LAST !结果输出：所有!===============================================================================================!杀死单元NSEL, S, LOC, Y, 0, HeightDeposition !杀死熔覆层单元ESLN, S, 1, ALLEKILL,ALLALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOTESEL,S,LIVE !激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL,R,LOC,Z,0,RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALL!===============================================================================================!预热*DO, i, 1, 2m=mod(i,2)*IF,m,EQ,1,THEN !如果为奇数层，向右扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i-1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=StepDis*(k-1)RightX=StepDis*kNSEL, S, LOC, Y, 0ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!删除热流密度载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, O, RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ELSE !如果为偶数层，向左扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i-1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=Length-StepDis*kRightX=Length-StepDis*(k-1)NSEL, S, LOC, Y, 0ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!激活单元的上表面，删除载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,0NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, O, RadiusSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ENDIF*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOT!===============================================================================================!熔覆*DO, i, 1, Layer, 1m=mod(i,2)*IF,m,EQ,1,THEN !如果为奇数层，向右扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i+1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=StepDis*(k-1)RightX=StepDis*kNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, RightX-2*Radius, RightXNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含左端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含右端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,LengthNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的侧面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Z,WidthCladNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!删除热流密度载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis, RightX-2*StepDisSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1) !激活单元的下表面，删除对流换热边条ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, 0, RadiusNSEL, U, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*iESLN, S, 1NSEL, R, LOC, Y,HeightDeposition/Layer*(i-1)SFDELE, ALL, CONVALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ELSE !如果为偶数层，向左扫描*DO, k, 1, StepNum, 1TIME,TotalTime*(i+1)+StepTime*k !载荷步结束时间KBC, 1 !载荷步内载荷随时间分布：常数LeftX=Length-StepDis*kRightX=Length-StepDis*(k-1)NSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(i-1),HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX, LeftX+2*RadiusNSEL, R, LOC, Z, 0, Radius !激活单元的上表面，加热流密度ESLN, S, 1SFE, ALL, 4, HFLUX, , LaserPower*Factor/Area, , ,ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含左端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,0NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的表面，如果包含右端面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,X,LengthNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLESEL,S,LIVE!激活单元的侧面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Z,WidthCladNSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1), HeightDeposition/Layer*iSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLSOLVESAVESFEDELE,ALL,4,HFLUX!激活单元的上表面，删除载荷ALLSEL, ALLESEL,S,LIVE!激活单元的上表面，指定为对流换热边条NSLE,S,1NSEL,R,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*iNSEL, R, LOC, x, LeftX+2*StepDis, RightX+2*StepDisSF,ALL,CONV,CoffConv,TempALLSEL,ALLNSEL,S,LOC,Y,HeightDeposition/Layer*(i-1) !激活单元的下表面，删除对流换热边条ESEL, S, LIVEESLN, R, 0NSLE, S, 1NSEL, R, LOC, x, LeftX+2*StepDis,RightX+2*StepDisNSEL, R, LOC, Z, 0, RadiusNSEL, U, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*iESLN, S, 1NSEL, R, LOC, Y,HeightDeposition/Layer*(i-1)SFDELE, ALL, CONVALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOT*ENDDO*ENDIF*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOT!===============================================================================================!冷却!==============================================================================!~100s*DO, k, 1, 2, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+50*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~1000s*DO, k, 1, 9, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+100+100*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~3000s*DO, k, 1, 10, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+1000+200*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO!==============================================================================!~10000s*DO, k, 1, 14, 1TIME,TotalTime*(Layer+2)+3000+500*k!载荷步结束时间NSUBST, 5KBC, 1SOLVESAVE*ENDDO FINISH【我的硕士论文的一部分】求解应力场!修改速度、时间子步步长、载荷文件位置!如果修改基底的热膨胀系数，要修改宏文件!单位制:米、秒、摄氏度/CLEAR,START/FILNAME,stress,0/COM,ANSYS RELEASE 10.0 UP20050718 20:15:52 09/10/2007/CONFIG, NRES, 5000/PREP7/PAGE, 1000, , 1000,/VIEW,1,1,2,3/ANG,1/REP,FAST!*!===============================================================================================!指定单元ET,1,45!*!*!===============================================================================================!材料属性!=====================================================================!316LMPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,DENS,1,,7850MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0MPDATA,ALPX,1,,1.75E-005MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20MPTEMP,2,300MPTEMP,3,600MPTEMP,4,900MPTEMP,5,1300 MPDATA,EX,1,,2.0E+11MPDATA,EX,1,,1.7E+11 MPDATA,EX,1,,1.5E+11MPDATA,EX,1,,5.0E+10 MPDATA,EX,1,,0.4E+10MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25MPDATA,PRXY,1,,0.25TB,KINH,1,5,4,0TBTEMP,20TBPT,,0,0TBPT,,7E-4,1.4E8TBPT,,0.0012,1.83E8TBPT,,0.1,2.16E9TBTEMP,300TBPT,,0,0TBPT,,5.5E-4,9.35E7TBPT,,0.0012,1.27E8TBPT,,0.1,1.84E9TBTEMP,600TBPT,,0,0TBPT,,3.2E-4,4.8E7TBPT,,0.0012,7.19E7TBPT,,0.1,1.54E9TBTEMP,900TBPT,,0,0TBPT,,2.5E-4,1.25E7TBPT,,0.0012,5.1E7TBPT,,0.1,5.45E8TBTEMP,1300TBPT,,0,0TBPT,,2.5E-4,1E6TBPT,,0.00375,1.13E7TBPT,,0.1,7.05E7!=====================================================================!A3ExpandCoeff=1.75E-005!structural->nonlinear->inelastic->rate independent->kinematic hardeningplasticity->mises plasticity->bilinear!===============================================================================================!定义常量WidthBase=0.025 !宽度HeightBase=0.02 !基底高度Length=0.09 !长度WidthClad=0.0015 !宽度HeightDeposition=0.00375 !覆层高度Layer=15 !层数HeightClad=HeightDeposition/layerdt=0.0001 !小量Temp=20 !环境温度InitTemp=300 !初始温度CoffConv=30 !对流换热系数!===============================================================================================!定义常量Velocity=0.003 !扫描速度StepDis=0.0015 !每个载荷步位移LaserPower=700 !激光功率Radius=0.0015 !激光光斑半径Area=3.14159265*(Radius**2) !激光光斑面积Factor=0.3 !吸收因子StepTime=StepDis/Velocity !每个载荷步时间TotalTime=(Length+Radius*2)/Velocity !载荷持续时间(扫描一层) StepNum=(Length+Radius*2)/StepDis !载荷步数!===============================================================================================!建模BLOCK,0,Length,0,-0.0066,0,WidthClad,BLOCK,0,Length,0,-0.0066,WidthClad,0.0067BLOCK,0,Length,-0.0066,-HeightBase,0,WidthClad,K, ,0,0,WidthBase,K, ,Length,0,WidthBase,K, ,0,-HeightBase,WidthBase,K, ,Length,-HeightBase,WidthBase,V, 16, 13, 27, 25, 15, 14, 28, 26V, 24, 21, 27, 13, 23, 22, 28, 14BLOCK,0,Length,0,HeightDeposition,0,WidthClad,VGLUE,ALLNUMCMP,ALL!===============================================================================================!划分网格LSEL, S, LOC, Y, dt, HeightDeposition-dt, !高度方向LESIZE, ALL, , , Layer,LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,0LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-DT,-0.0066+DTLSEL,R,LOC,X,LengthLESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, 0, WidthBase-DT,LESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DTLSEL,R, LOC, Z, WidthBase,LESIZE,ALL,,,4,0.5LSEL, S, LOC, X, dt, Length-dt, !长度方向LESIZE, ALL, , , Length/StepDis,LSEL, S, LOC, Z, dt, WidthClad-dt, !宽度方向LESIZE, ALL, , , 1,LSEL,S,LOC,Z,WidthClad+DT,0.0067-DTLESIZE,ALL,,,4,LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,-DT,-HeightBaseLESIZE,ALL,,,4,2LSEL,S,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTLSEL,R,LOC,Y,0LESIZE,ALL,,,4,0.5VSEL,S,LOC,Y,0,HeightDeposition!网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLVSEL,S,LOC,Y,-1,0 !网格划分TYPE,1MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALLALLSEL,ALLVSEL,S,LOC,Y,-0.0066-DT,-HeightBase+DT!删除热影响区外的单元VSEL,A,LOC,Z,0.0067+DT,WidthBase-DTVCLEAR,ALLVDELE,ALL, , ,1ALLSEL,ALLFINISH!===============================================================================================!瞬态分析参数设置/SOLANTYPE,4 !分析类型：瞬态TRNOPT,FULL !求解方法：对于材料非线性，这是唯一的方法NLGEOM,on !大变形分析LNSRCH, onNSUBST, 4NEQIT,30CNVTOL,U,,0.05,2,, !收敛准则：控制位移CNVTOL,F,,0.01,2, !收敛准则：控制力OUTRES,NSOL,LAST !结果输出：TREF, Temp!===============================================================================================!杀死单元NSEL, S, LOC, Y, 0, HeightDeposition !杀死熔覆层单元ESLN, S, 1EKILL,ALLALLSEL,ALLESEL,S,LIVEEPLOTNSEL,S,LOC,Z,0 !对称边条（相当于三个约束，UZ,ROTX,ROTY）D,ALL,UZ,0NSEL,S,LOC,Y,-0.0066 !固定中心点（增加两个约束，UX,UY）NSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,X,length/2D,ALL,ALL,0NSEL,S,LOC,Y,-0.0066,0 !固定中心线（增加一个约束，ROTZ）NSEL,R,LOC,Z,0NSEL,R,LOC,X,length/2D,ALL,UX,0ALLSEL,ALLSAVE!===============================================================================================!熔覆*DO,m,1,Layerk=mod(m,2)*IF,K,EQ,1,THEN*DO,n,1,StepNum,KBC,0TIME,TotalTime*(m-1)+StepTime*nLeftX=StepDis*(n-1)RightX=StepDis*nNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(m-1),HeightDeposition/Layer*m !熔覆层生长NSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLLDREAD,TEMP,StepNum*(m+1)+n,last,, ,'temp','rth','F:\temp\differentvelocity\3' !读取体载荷NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDO*ELSEIF,K,EQ,0,THEN*DO,n,1,StepNum,KBC,0TIME,TotalTime*(m-1)+StepTime*nLeftX=Length-StepDis*(n-1)RightX=Length-StepDis*nNSEL, S, LOC, Y, HeightDeposition/Layer*(m-1),HeightDeposition/Layer*mNSEL, R, LOC, x, LeftX, RightXESLN, S, 1EALIVE,ALLALLSEL, ALLLDREAD,TEMP,StepNum*(m+1)+n,last,, ,'temp','rth','F:\temp\differentvelocity\3'NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDO*ENDIF*ENDDO!===============================================================================================!冷却*DO, k, 1, 35, 1TIME,TotalTime*Layer+0.5*k!载荷步结束时间NSUBST, 4KBC, 0 !载荷步内载荷随时间分布：常数LDREAD,TEMP,StepNum*(Layer+2)+K,last,, ,'temp','rth','F:\temp\different velocity\3'NSEL,S,BF,TEMP,1300,3000BF, ALL, TEMP, 1300ESEL,S,LIVE!显示生单元EPLOTALLSEL,ALLMyDBC!宏命令ALLSEL,ALLSOLVESAVE*ENDDOESEL,S,LIVEEPLOTFINISH【补充】其中的宏命令是加比较复杂的位移边条，可以去掉，然后加上你需要的边界条件即可；。
基于Simufact welding仿真在弧焊机器人教学中的研究
内燃机与配件0引言自2010年起我院开设焊接机器人应用与维护专业以来，培养焊工7000多人，焊接机器人操作大约5000多人，目前在校生焊工400多人。
为服务地方经济发展，培养以徐工集团为核心的制造型企业，探索一种高效、快捷、低成本的教学途径，提升学生焊接工艺参数设置能力，提高焊接机器人教学质量，本文研究将Simufact 焊接仿真应用到焊接机器人应用与维护专业教学中，以达到期望效果。
在焊接领域用于仿真模拟工具有许多，由于焊接加工过程是与温度、应力变形和冶金组织状态相互作用和影响、常会发生较为复杂的物理变化。
如果利用仿真模拟再现整个焊接过程对学生来说，不仅焊接工艺参数对焊缝成形影响有直观的感受，且能掌握建立焊接工艺各参数相互影响关系。
因此，在技工院校焊接机器人应用与维护专业教学过程中，运用Simufact welding 仿真软件对焊缝成形过程进行模拟教学有着重要的意义。
1Simufact 焊接有限元建立Simufact 焊接有限元焊接仿真通过导入焊接组件的网格化零件，构建有限元焊件模型；设置合理的环境参数和焊接参数对整个焊接过程进行高度模拟；最后，对Simufact 导出的数据和图像进行分析。
在导入网格化焊接组件时，建议运用多种网格方式，在焊缝周边较细的网格可以准确地获得高梯度温度。
如果出现网格的划分算法不太兼容的现象，建议对焊件进行独立网格划分的处理，这样会避免了不兼容现象的干涉和影响。
通常焊接件对兼容的网格设计既费时又有难度，所以，一般采用不兼容网格划分算法。
运用Solidworks三维软件建模后再Hypermesh 划分网格，最后保存。
建立仿真模型的建立是否合理直接关系到预处理时间，直观的用户界面对模拟过程起到事倍功半的效果。
在建立焊接结构时，可以用三维软件自行绘制焊接组件，如装夹夹具可以预定义组。
在运用有限元软件分析时，需要对焊件定义求解器、焊枪数量、设置跟踪点、加载焊件组件以及边界条件的设置。
ANSYS点焊模拟
焊接参数设置
电流
电流大小影响焊接热量和熔 池尺寸。
焊接时间
焊接时间决定热量输入和熔 池深度。
压力
压力确保焊件紧密接触，提 高焊接质量。
温度
温度控制影响熔池状态和金 属组织变化。
温度场分析
点焊过程中，电流通过焊点产生热量，并通过热传导向周围区域扩散 。温度场分析可以模拟焊点及周围材料的温度变化过程，帮助确定焊 点最高温度、冷却速度等关键参数。
ANSYS点焊模拟技术可帮助企业提高产品质量，降低生产 成本，缩短产品开发周期，提升产品竞争力。ANSYS点焊 模拟技术已成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
总结与展望
ANSYS点焊模拟技术在汽车、航空、电子等行业具有广阔的应用前景 。未来，随着材料科学、计算技术的发展，ANSYS点焊模拟技术将更 加精确、高效、智能化。
4
定义焊接热源和夹具约束
模型建立是ANSYS点焊模拟的基础。第一步需要建立焊件和工件的几何模型，并进行网格划分。然后，根据材料特性定义材料属性，最后设置 焊接热源、夹具约束等边界条件。
材料属性输入
1 1. 材料类型
选择合适的材料，如钢、 铝、铜等，并输入其密度 、弹性模量、泊松比、屈 服强度等参数。
金属组织预测
ANSYS点焊模拟可预测焊点金属组织演化，包括晶粒尺寸、相变和组 织缺陷。
通过分析模拟结果，可以预测焊接过程中发生的金属组织变化，例如 晶粒长大、相变、固溶强化、晶界强化等。
金属组织预测有助于了解焊接工艺对焊点力学性能的影响，为优化焊 接工艺参数提供参考。
焊点性能评估
力学性能
主要包括抗拉强度、抗剪强度、疲劳强度等。 通过模拟结 果，可以预测焊点在不同载荷条件下的失效模式。
双面爆炸焊接的数值模拟
双面爆炸焊接的数值模拟缪广红;李亮;江向阳;刘文震;李雪交;汪泉;余勇;沈兆武【期刊名称】《高压物理学报》【年(卷),期】2018(032)004【摘要】双面爆炸焊接一次起爆可同时焊接两组复合板,而且使炸药临界厚度显著降低,提高了炸药的能量利用率,解决了爆炸焊接现存的高噪低效问题.借助ANSYS/LS-DYNA动力学分析软件,运用光滑粒子流体动力学方法(SPH)与有限元(FEM)耦合算法,对双面爆炸焊接进行了三维数值模拟,并将模拟结果与实验结果和理论计算结果进行了对比.结果表明,数值模拟结果与实验结果较吻合,且与Deribas 的理论计算结果一致性较好,说明Deribas公式和SPH-FEM耦合方法对双面爆炸焊接具有较好的指导意义.【总页数】8页(P161-168)【作者】缪广红;李亮;江向阳;刘文震;李雪交;汪泉;余勇;沈兆武【作者单位】安徽理工大学力学与光电物理学院,安徽淮南232001;安徽理工大学力学与光电物理学院,安徽淮南232001;安徽理工大学力学与光电物理学院,安徽淮南232001;安徽理工大学力学与光电物理学院,安徽淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001;安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南232001;安徽建筑大学土木工程学院,安徽合肥230022;中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥230027【正文语种】中文【中图分类】O389;TJ55【相关文献】1.不锈钢—碳钢单、双面复合板的爆炸焊接及性能研究 [J], 陆明;王耀华;王伟策;顾月兵;史长根;郑峰2.大面积 Inconel625薄壁双面肋加强板爆炸焊接研究 [J], 段绵俊;王耀华;魏玲;马锐;冉红3.爆炸焊接双面复合不锈钢管板的工艺研究 [J], 冷光荣;陶利明4.不锈钢/普碳钢双面爆炸复合的数值模拟 [J], 缪广红;艾九英;马雷鸣;李雪交;马宏昊;沈兆武5.爆炸焊接双面复合不锈钢管板的工艺研究与应用 [J], 冷光荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SMT回流焊炉3D仿真软件仿真功能探讨
工程与技术S M T回流焊炉3D仿真软件仿真功能探讨吴杰(武汉铁路职业技术学院，湖北武汉430000)摘要：探讨了 S M T回流焊炉3D仿真软件功能设置，并提出对现有3D仿真软件功能设计中改进的方法。
通过研究实际S M T回流焊炉基本操作，提出在3D仿真当中要加入与实际操作相关的部分仿真细节。
这样将使得3D仿真软件使用和设置更接近于生产现场设备操作。
通过改进，3D仿真环境使用者将能利用3D软件的仿真操作功能对设备进行与现场一致的操作，从而更快更高效地学习控制温度参数，形成合适的P C B加温曲线，更准 确地进行设备维护和电路检测相关操作。
关键词：SM T;回流焊；3D仿真；功能设置；升温曲线中图分类号：TB文献标识码：A doi：10. 19311/ki. 1672-3198. 2016. 34. 2641 SM T回流焊随着电子行业的快速蓬勃发展，我国已成为电子生产制造大国。
国际知名电子厂商均在国内设置代工商或者生产基地，同时本土电子成品生产企业也迅速成长。
在消费电子、白色家电，信息电子等多个生产领域国内生产规模已经占据全球第一9这一迅速发展的市场产生了巨大的人力资源需求，培养合格的操作从业人员是现场的迫切需求之一。
在S M T生产设备中，回流焊炉是重要的生产设备之一。
回流焊相当于是一个巨大的加热炉，设备的内部有一个大功率加热电路，热风系统将空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，让 元件两侧的锡膏融化后与主板牢固焊接在一起。
这种 生产方式温度易于控制，焊接过程中还能避免氧化，制 造成本也更容易控制。
由于锡膏加热融合的过程复杂，需要设备精确地进行温度控制，所以回流焊炉往往通过设置多个温区来精确控制温度变化，使得焊接获得最好的焊接效果。
虽然回流焊炉的操作相对简单，但设备能耗大，准 备周期长。
以较低功率的典型9温区回流焊炉，峰值 功率达到40k W以上，平均功率达到15 —20k W以上，每一次从开机到升温完成®要1个小时乃至更长的时间，而完成降温需要2个小时以上。
1+X焊接模拟试题及参考答案
1+X焊接模拟试题及参考答案一、单选题（共46题，每题1分，共46分）1.珠光体耐热钢是以铬、钼为基础的具有高温强度和抗氧化性的( )。
A、高合金钢B、低合金钢C、优质碳素结构钢D、中合金钢正确答案：B2.焊缝基本符号左侧标注（）。
A、根部间隙B、坡口角度C、焊缝长度D、焊角正确答案：D3.采用交流弧焊变压器焊接时，调整焊接( )接法必须在切断电源的情况下进行。
A、电流B、电阻C、电源D、电压正确答案：A4.不能削弱焊缝有效工作截面的焊接缺陷是( )。
A、焊缝余高超高B、气孔C、夹渣D、咬边正确答案：A5.碳弧气刨的碳棒直径应根据( )来选择。
A、金属结构及刨削深度B、金属材料类型和刨削宽度C、碳棒类型和刨削深度D、金属厚度及刨削宽度正确答案：D6.降低碱性焊条的水分含量，主要是为了防止焊接过程中( )缺陷的产生。
A、夹渣B、咬边C、气孔D、未熔合正确答案：C7.阳极斑点是由电子对阳极表面撞击而形成的，是( )。
A、集中发射电子的微小区域B、集中发射电子的较大区域C、集中接收电子的微小区域D、集中接收电子的较大区域正确答案：C8.使用超声波检测对检测到的缺陷可以（）。
A、定量B、既不能定性又不能定量C、既能定性又能定量D、定性正确答案：A9.不允许使用交流焊接电源的焊条是( )。
A、E5016B、E4315C、E4301D、E4303正确答案：B10.形位公差中的公差值是以（）为单位的。
A、毫米B、厘米C、微米D、分米正确答案：A11.气焊有色金属时，有时会产生铅( )等有毒气体。
A、钒B、铬C、锰D、锌正确答案：D12.焊接电弧顺利引燃与否与( )是无关的。
A、焊接电流强度B、电弧中的电离物质C、电源的空载电压D、电源容量大小正确答案：D13.控制硫、磷措施不正确的是（）。
A、限制来源B、加入MnC、加入SiOD、加入CaO正确答案：C14.下列选项中，（）不属于职业道德的内容。
A、职业理想B、职业行为规范C、职业道德意识D、职业道德品质正确答案：A15.氧气的纯度对气焊、气割( )，因此焊接用氧气纯度一般不应低于99.2％。
Simufact.welding实际案例分析
3.1有限元模型的建立有限元模型:材料：16MnCr5，常温屈服应力约为400Mpa 左右。
焊接两个零部件相连处的三道焊缝 焊接工艺及参数：采用机械手进行焊接，焊缝之间移动时间约为8S ，整个焊接过程约为650S 。
焊接参数：焊接电压：30V ，焊接电流150A ，焊接速度400cm/min ；图8为建立的焊接仿真模型。
图8为建立的焊接仿真模型为了分析3条焊缝采用何种焊接顺序焊后变形最小，我们需要计算不同焊接顺序合焊接方向。
经过初步分析，一共三条焊缝，同时考虑焊接先后顺序和焊接方向时，一共有24种不同的工艺。
如图9所示，如图9(a)表示的焊接工艺，先焊“1”，然后顺时针依次焊接“2”和“3”，焊接方向按照顺时针为“+”，逆时针为“-”，我们就将这种工艺表示为：“123”，以此为标准。
如图9(b)所示的工艺，先焊“2”，方向为逆时针，因此表示为“-2“。
然后顺时针焊“1”，最后顺时针焊“3”。
就表示为：“-213”。
（a ）123 （b ）-213图9 焊接顺序和焊接方向示意图3.2 结果分析在Simfact.welding 中，焊接宏观分析主要有三方面，即焊接残余应力分析、焊后变形分析和焊接温度场分析。
在工程上，前两种分析更为重要，更具有实际意义。
经过计算24种不同焊接顺序和焊接方向后，得到了如下结果：其中有7种工艺由于变形量较大，导致计算不收敛。
由于-132与-123基本类似，得知-123计算不收敛后，于是没有对-132进行计算。
这里我们仅对计算完成的进行详细结果分析。
表1为计算结果211-23的详细列表：工艺序号计算结果工艺序号计算结果工艺序号计算结果工艺序号计算结果1 2 3 计算完成-1 2 3 不收敛-1 -2 3 计算完成-1 2 -3 不收敛1 32 计算完成-13 2 没有计算-1 -3 2 计算完成-1 3 -2 计算完成2 3 1 不收敛-2 3 1 计算完成-2 -3 1 计算完成-2 3 -1 计算完成2 13 计算完成-2 1 3 计算完成-2 -1 3 计算完成-2 1 -3 计算完成3 1 2 计算完成-3 1 2 不收敛-3 -1 2 不收敛-3 1 -2 计算完成3 2 1 计算完成-3 2 1 不收敛-3 -2 1 计算完成-3 2 -1 不收敛表1 计算结果汇总图10所示为以上7种不收敛情况的计算结果。
焊接操作仿真训练模拟
焊接操作仿真训练模拟器采用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像实时生成技术。
在不需要真实焊机的情况下，通过仿真主控系统、位置追踪系统，将焊接演练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理，并实时生成虚拟焊缝。
将仿真操作设备、实时3D技术及渲染引擎相结合，演练过程真实，视觉效果、操作手感与真实一致。
在焊接演练的过程中，学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却的过程，同时听到相应的焊接音效。
实现教师端各项功能，分别是：监控、课程设计、任务设计、学生管理、成绩管理、任务共享和系统设置。
教师机用于制定任务，供学生练习和考试，在考试完成后可以查看测试成绩，并对学生进行管理。
1、教师软件功能（1）监控选择虚拟焊接设备，向其发送训练或测试任务。
每台设备应可以同时接受不同类型的课程，或进入不同的模式。
（2）课程设计可以对课程内容进行设置，应包括：课程名称、任务等，并可方便的添加和删除。
应可以查看课程信息：选择一个节点，显示出该节点的详细信息。
（3）任务设计应可以对任务内容进行设置，须包括：任务名称、目的、焊机类型、接口类型、焊接位置、坡口类型和母材厚度等。
应可查看该教师设计的任务：选择一个节点显示出该节点的详细信息。
（4）学生管理应可以新建年级、新建专业、新建班级等。
（5）成绩管理须可以查看自己所管理班级的课程成绩单、学生测试成绩单、任务详细成绩单。
须能以文字报告、焊接参数曲线显示训练结果。
（6）任务共享须实现查看其它教师所设计的任务并能共享。
选择要查看的教师，任务列表中须显示出所有的任务，单击某一任务应可以查看任务详细信息。
（7）系统设置须可将学员列表中的自由设备添加到自己的教学组。
可以修改登录密码、设置公差等级的具体参数。
2、管理员功能须可向虚拟焊接设备发送任务；能查看课程信息、任务信息、学生信息和成绩；对教师进行管理；分配虚拟焊接设备设备。
管理员分为七个部分：设备监控、课程设计、任务设计、教师管理、学生管理、成绩管理和系统设置。
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3D虚拟焊接模拟
10090113 李翠一、实验时间、地点、参加人员
实验时间：2013.12.5（第14周周四）
实验地点：校工厂车间二层实验室
参加人员：李翠、王蓝、包育典等9人
二、实验目的
1、了解虚拟焊接仿真的操作步骤和流程；
2、熟悉ARC+焊接模拟器的操作方法；
3、掌握某一种材料、母材装配、焊接位置的虚拟焊接仿真操作，并利用软
件进行焊接质量诊断和评价，发现焊接中存在的问题。
三、实验原理
焊接训练模拟器（Welding Simulator）是一台通过计算机处理器，模拟电弧焊接环境及操作过程的教学仪器。
它不需要实际的焊接设备、气体、及金属基材，因而也不产生热、辐射及实际的电焊火花。
它完全通过“3D 绘图模拟软件ARC”在显示屏上模拟显示真实的焊接环境，训练人员通过操作特制的模拟焊接手持焊枪，由探测器捕捉，即可在显示屏上模拟出真实的焊接过程、焊接产品及焊接效果。
显示屏为15寸触摸屏，无需键盘、鼠标，程序快速启动。
可任意选择模拟基体材料、焊接工艺、焊接前后准备工作、焊接位置和焊枪姿态；可模拟超过100个焊接工艺、有多种训练模式选择；系统可进行网络连接、训练程序备份。
四、实验设备
Arc+焊接模拟器
1、仪器组成：
（1）硬件设备：实际焊接工艺模拟设备（焊枪）、Arc+焊接模拟系统、动态3D感应系统、焊接头盔；
（2）软件系统：3D绘图软件ARC+；
2、主要参数：
（1）应用范围：可实现MMA焊、MIG焊、TIG焊虚拟3D焊接环境模拟
（2）15寸触摸屏
（3）可任意选择集体材料、焊接工艺、焊接前后准备工作、焊接位置和焊枪姿态
（4）模拟超过100个焊接工艺
（5）多种焊接训练模式
3、设备特色：
(1)设备根据3D绘图软件ARC+和虚拟焊接工艺模拟设备（焊枪）进行
焊接模拟教学
（2）可以实现MMA焊、MIG焊、TIG焊虚拟3D焊接环境模拟
（3）针对不同焊接方法及焊接工艺参数进行焊接训练，并可针对焊接过程进行问题诊断
（4）可进行焊接工作的高度模拟，实现无污染、零耗材的焊接教学
4、主要应用：
（1）教学、认证培训及科学研究的焊接训练模拟；
（2）适用于被培训者多层次训练模式；
（3）操作人员焊接手法的提高；
（4）焊接工作质量评价；
（5）焊接问题诊断；
（6）虚拟金属工程项目；
（7）高度适应多样性操作，精确的运动定位技术能精密捕捉焊接操作运动；
（8）测试及记录被培训者能力进展的快速反应；
（9）练习日志记录。
五、实验内容及步骤
1、打开ARC+焊接模拟系统和动感3D感应系统，调试好实际焊接模拟设备
（焊枪）；
2、设定焊接数据，包括焊接工艺、材料、焊接位置等，准备焊接，如图1；
图1
3、右手拿焊枪（左手拿焊丝），调整焊枪角度和位置，确认最佳角度后，左脚踩下踏板，
4、开始焊接，如图2；
图2
5、保持好工作角度、弧速度、电弧伸出、行走角度、直线运动等手控变量，
从左到右，
6、完成焊接，并点击保存，如图3 ；
图3
7、根据系统所提供的焊接数据，进行焊接分析，并加以修正，如图4、图5、
图6、图7、图8；
图4
图5
图6
图7
图8
6、保存后，点击重试，进行下一次的焊接模拟。
六、实验结果处理与分析
实验结果均由系统直接得出：
图3显示平直度要求：完成度100%（通过等级80%），平直度100%（通过等
级80%）；
图4显示快速诊断数据：手动灵活度平均分为21%冶金结合为67%；
图5显示焊接基本信息：路径、焊接人、难度、左手（右手）、日期、诊断分
数等，以及焊接参数：线速度：192 po/min，焊接
速度：10 po/min，行进角度：42℃，电压：16V，
未熔合距离：8mm，工作角度：72℃；
图6显示焊缝画面以及焊接详细参数；
图7、图8显示了以上参数的详细信息，是图5中数据的扩展，包括在焊接
过程中各个参数的变化过程。
由以上数据分析可知，焊接平直度较好，但焊缝存在一定的缺陷，焊接质量不高，焊接速度和角度变化较大、不平稳，冶金结合不够，还需加强联系，提高焊接能力。
七、实验心得与体会
通过此次实验，我了解虚拟焊接仿真的操作步骤和流程，同时认识并熟悉ARC+焊接模拟器的操作方法，而且还掌握母材装配、焊接位置的虚拟焊接仿真操作，并利用软件进行焊接质量诊断和评价，发现焊接中存在问题。
此次实验不仅锻炼了我的动手动脑能力，也让我熟悉并掌握了一项新设备。
由于是第一次接触焊接模拟器，在使用过程中，操作要领和操作流程掌握的还不牢固，焊接结果显示的并不理想。
我反复练习了三次，与学长探讨，总结其他同学的经验教训，才渐渐掌握了一些技巧，但是仍不是很理想。
3D 焊接模拟器可进行焊接工作的高度模拟，实现无污染、零耗材，而且焊缝图像重放，包括完整的图像重建和焊接参数动态显示，同时可针对不同焊接方法及焊接工艺参数进行焊接训练，并可针对焊接过程进行问题诊断。
此设备会为我们练习手工电弧焊提供很大的帮助，希望还有练习和操作的机会。
最后，感谢李红老师以及研究生学长的详细讲解和悉心教导！。