基于ANSYS的切削加工过程温度场的分析
基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究
基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究一、本文概述随着现代工业技术的飞速发展，焊接作为一种重要的连接工艺，在航空、汽车、船舶、石油化工等领域的应用日益广泛。
然而，焊接过程中产生的温度场和应力场对焊接结构的性能有着至关重要的影响。
为了深入理解焊接过程中的热-力行为，预测焊接结构的变形和残余应力，进而优化焊接工艺参数和提高产品质量，本文旨在利用ANSYS有限元分析软件，对焊接过程中的温度场和应力场进行数值模拟研究。
本文首先简要介绍了焊接数值模拟的意义和现状，包括焊接数值模拟的重要性、国内外研究现状和存在的问题等。
随后，详细阐述了ANSYS 软件在焊接数值模拟中的应用，包括其基本原理、分析流程、模型建立、参数设置等方面。
在此基础上，本文以某典型焊接结构为例，详细阐述了焊接温度场和应力场的数值模拟过程，包括模型的建立、边界条件的设定、求解参数的选择、结果的后处理等。
对模拟结果进行了详细的分析和讨论，验证了数值模拟方法的准确性和可靠性，为实际工程应用提供了有益的参考。
本文的研究不仅有助于深入理解焊接过程中的热-力行为，为优化焊接工艺参数和提高产品质量提供理论支持，同时也为ANSYS软件在焊接数值模拟领域的应用推广和进一步发展奠定了基础。
二、焊接理论基础焊接是一种通过加热、加压或两者并用，使两块或多块金属在原子层面结合形成永久性连接的工艺过程。
焊接过程涉及复杂的物理和化学变化，包括金属的熔化、凝固、相变以及应力和变形的产生等。
因此，深入了解焊接过程的理论基础对于准确模拟焊接过程中的温度场和应力分布至关重要。
焊接过程中，热源将能量传递给工件，导致工件局部快速升温并熔化。
熔池形成后，随着热源的移动，熔池中的液态金属逐渐凝固形成焊缝。
焊接热源的类型和移动速度、工件的材质和厚度等因素都会影响焊接过程的温度场分布。
为了准确模拟这一过程，需要了解各种热源模型（如移动热源模型、体积热源模型等）及其适用范围，并选择合适的模型进行数值模拟。
基于Ansys的永磁同步电机温度场分析
近些年来 ，由于永磁同步电机在工农业 的生产生活中应用越来越广泛 ，关于永磁同步电机的各类 问 题也越来越引起人们的重视 ．由于电机的应用逐渐广泛 ，电机的负载逐渐增大 ，电机运行时的损耗也逐渐 增加 ，导致 电机 内部温升也 同时增大．而过高的温升容易使得电机部件出现过早老化 的现象 ，所以电机 内 部温升是电机设计 中必须考虑 的参数 ．因此 ，电机的发热问题也引起了人们 的重视．但是由于电机内部结 构 复杂 、磁场分 布不 均匀 等 因素 ，使 得人 们对 于 电机 内部 温度 场分 布 的认识 大 多停 留于公 式计 算 出的 电 机 温升 得平 均值 ，而 没有 具体 到 电机 的温 度分 布 规律 ．但 利用 Ａｎｓｙｓ有 限元 分析 软件 ，可 以模 拟 出 电机 内 部温度场的分布情况 ，从而解决这一问题．本文通过Ａｎｓｙｓ软件中的热分析模块 ，对实际电机温度场进行 二维分析 ，得 出温度分布云图，模拟 电机在运行过程 中温度场分布 隋况．
摘要 ：利用Ａｎｓｙｓ￣－ｆ限元分析软件对永磁 同步电机的平面二维模型进行温度场分析 ，将 分析得到的结果与理
论计算结果进行 比较 ，寻找 出一种有效的计算 电机温度场的方法 ．
关键词 ：永磁 同步 电机 ；Ａｎｓｙｓ软件 ；瞬态热分析 ；温度场
中图分类号 ：ＴＭ ３４１
文献标识码 ：Ａ
文章 编号 ：２０９５—２４８１（２０１３）０２．０１３８．０３
第 ２５卷第 ２期 ２０１３年 ５月
宁德师范学院学报（自然科 学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｄｅ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ）
Ｖｏｌ＿２５Ｎｏ．２ Ｍ ａｙ２０１３
基于Ａｎｓｙｓ的永磁 同步电机温度场分析
《2024年基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》范文
《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着科技的发展，焊接技术作为制造行业中的关键工艺之一，其质量和效率直接关系到产品的性能和寿命。
因此，对焊接过程中的温度场和应力分布进行精确的数值模拟显得尤为重要。
ANSYS作为一种功能强大的工程仿真软件，被广泛应用于焊接过程的数值模拟。
本文将基于ANSYS，对焊接温度场和应力进行数值模拟研究，以期为实际生产提供理论依据。
二、焊接温度场的数值模拟1. 模型建立在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，包括焊件、焊缝、热源等部分。
其中，焊件采用实体单元进行建模，焊缝则通过线单元进行描述。
热源模型的选择对于模拟结果的准确性至关重要，应根据具体的焊接工艺选择合适的热源模型。
2. 材料属性及边界条件根据实际材料，设定焊件和焊缝的热导率、比热容、热扩散率等物理参数。
同时，设定初始温度、环境温度等边界条件。
3. 数值模拟过程根据焊接过程的实际情况，设定加载步和时间步长，模拟焊接过程中的温度变化。
通过ANSYS的热分析模块，得到焊接过程中的温度场分布。
三、焊接应力的数值模拟1. 耦合分析焊接过程中，温度场的变化会导致应力的产生。
因此，在ANSYS中，需要将在热分析中得到的温度场结果作为应力分析的输入条件，进行热-结构耦合分析。
2. 本构关系与材料模型根据材料的本构关系和力学性能，设定材料的弹性模量、泊松比、热膨胀系数等参数。
同时，选择合适的材料模型，如各向同性模型或各向异性模型。
3. 应力分析通过ANSYS的结构分析模块，结合耦合后的温度场结果，进行应力分析。
得到焊接过程中的应力分布和变化情况。
四、结果与讨论1. 温度场结果分析通过ANSYS的后处理功能，可以得到焊接过程中的温度场分布图。
分析温度场的分布情况，可以了解焊接过程中的热传导和热扩散情况，为优化焊接工艺提供依据。
2. 应力结果分析同样，通过后处理功能可以得到焊接过程中的应力分布图。
分析应力的分布和变化情况，可以了解焊接过程中产生的残余应力和变形情况。
基于Ansys模拟温度场分析的电烤箱结构研究
基于 Ansys模拟温度场分析的电烤箱结构研究摘要：电烤箱是一种凭借电热元件发出的热量来烘烤食物的常用电器，近年来电烤箱的应用越来越普遍，在一定程度上为人们的生活提供便利。
但是却有很多人对电烤箱内部结构了解甚少，借助Ansys模拟温度场分析可以使人们快速、准确了解其工作原理及功能结构。
在此基础上，本文首先对Ansys软件进行了详细的介绍，接着又系统阐述了有限元法，并对其电烤箱结构进行全面的剖析。
关键词：Ansys模拟温度场；电烤箱；结构分析引言：随着现代科技的高速发展，数学模型和数值模拟技术得到人们认可和青睐。
倘若能够对Ansys模拟温度场进行详细的分析，便能够准确掌握电烤箱的内部结构和工作原理，进而能够最大限度满足人们的日常生活所需，更好的为现代社会的发展添砖加瓦。
为此，本文基于Ansys模拟温度场分析的电烤箱结构研究对社会发展的意义重大。
1.Ansys软件分析Ansys软件本质上由以下三部分组成：一是预处理模块，为体积模型和网格分析提供强大的辅助作用，用户也可以轻松构建有限元模块；二是分析方法和计算模型，其具体形式包括线性分析、非线性分析和高度非线性分析、电磁场分析、压电分析和多物理场耦合分析。
都可以运用高敏感度分析方法技能和分析计算方法技巧的优点,来模拟各物理介质的功能；三是后处理模型，其后处理模型能够用图形化的方法表示或计算结果。
然后还能够以图像和曲线的形式呈现或描述计算。
1.有限元法分析物理结构可分成各种的形式和大小不一的区域。
人们通过对各种结构科学实验分析，可以推理出结构各单位的受力方程式，并对整个空间结构的系统方程加以微分处理，而求解系统方程和推论结果的主要方式为有限元法[1]。
通俗来讲，有限元法就是一种数值抽样方式。
对离散模块和各个单体只要求使用节点加以联系，对所有的受力和位置问题都使用节点进行了简化和计算。
为所有具体的模块都选择了相应的插值函数，要求该函数必须符合子元件、自诊断接口、子元件之间和与外界的连接等的特定要求。
基于ansys切削加工受力分析
基于ansys切削加工受力分析1绪论金属切削是机械制造行业中的一类重要的加工手段。
美国和日本每年花费在切削加工方面的费用分别高达 1000 亿美元和10000 亿日元。
中国目前拥有各类金属切削机床超过 300 万台, 各类高速钢刀具年产量达 3.9 亿件, 每年用于制造刀具的硬质合金超过 5000 吨。
可见切削加工仍然是目前国际上加工制造精密金属零件的主要办法。
19世纪中期, 人们开始对金属切削过程的研究, 到现在已经有一百多年历史。
由于金属切削本身具有非常复杂的机理, 对其研究一直是国内外研究的重点和难点。
过去通常采用实验法, 它具有跟踪观测困难、观测设备昂贵、实验周期长、人力消耗大、综合成本高等不利因素。
本文利用材料变形的弹塑性理论, 建立工件材料的模型,借助大型商业有限元软件ANSYS, 通过输入材料性能参数、建立有限元模型、施加约束及载荷、计算, 对正交金属切削的受力情况进行了分析。
以前角10°、后角 8°的 YT 类硬质合金刀具切削 45 号钢为实例进行计算。
切削厚度为 2 mm时形成带状切屑。
提取不同阶段应力场分布云图, 分析了切削区应力的变化过程。
这种方法比传统实验法快捷、有效, 为金属切削过程的研究开辟了一条新的道路。
2 设计要求根据有限元分析理论 ,根据ANSYS的求解步骤,建立切削加工的三维模型。
对该模型进行网格划分并施加约束边界条件,最后进行求解得出应力分布云图,并以此云图分析得出结论。
3 金属切削简介[3]?金属切削过程,从实质讲,就是产生切屑和形成已加工表面的过程。
产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。
3.1 切削方式切削时,当工件材料一定,所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性,在很大程度上决定于切削方式。
切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定,可分为:直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。
3.2 切屑的基本形态金属切削时,由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同,会出现各种不同形态的切屑。
基于ANSYS的平面磨削温度场的有限元仿真
基于ANSYS的平面磨削温度场的有限元仿真
杨洪波;赵恒华;刘伟锐
【期刊名称】《机械制造与自动化》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】通过确定移动热源的加载方式，运用ANSYS软件的热分析模块对磨削温度场进行仿真分析，得到了不同载荷步的温度场分布以及不同深度的节点的温度变化曲线，验证了越靠近热源磨削温度越高以及工件下层材料温升显著低于工件表面。
通过改变砂轮线速度、工件进给速度和磨削深度，得到了主要的磨削参数对磨削区温度场的影响状况，证明了钛合金磨削存在临界磨削速度。
在临界磨削速度附近某一区间磨削温度出现回落，因此适当的磨削速度、高的工件进给速度和小的磨削深度可以有效的减小磨削温度。
【总页数】4页(P111-114)
【作者】杨洪波;赵恒华;刘伟锐
【作者单位】辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001
【正文语种】中文
【中图分类】TH122;TP391.9
【相关文献】
1.基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算 [J], 薛飞;陈炯;周健聪;李忠
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3.平面磨削温度场三维有限元仿真及其实验研究 [J], 周德旺;周志雄;毛聪;刘金
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基于ansys的冻结过程中温度场的有限元分析
基于ansys的冻结过程中温度场的有限元分析冻结过程中温度场的有限元分析是现代冰川物理和热输运理论研究的重要部分。
冻结过程是冰川系统中最重要的物理过程，冰川及其周围的温度场的变化，将直接影响冰川的运动、凝固和融解。
温度场的有限元分析是使用计算机对冰川系统进行精确模拟的有效方法。
有限元分析基于定义在节点（域上）的有限个单元函数，利用这些函数将域区域分割成若干有限个单元，进而根据物理原理建立有限元方程组，最后利用某种数值方法求解该方程组，从而确定域上的物理量。
冻结过程中温度场的有限元分析，主要是基于非稳态的热输运方程进行分析。
实际上，基于有限元的冻结过程的模拟与实验室或室内试验更相似，可以使用有限元分析来生成不同时间步长的温度场，以此为基础进一步研究冰川及其附近环境的变化。
有限元分析是将计算机分析视为一种实验过程。
在实验室中，冰川及其周围的温度场的变化受到测量错误的影响，而在计算机分析中，模拟误差也很难避免。
因此，实验和分析之间的差异应尽量减少，以保证在有限元分析中获得可靠的结果。
首先，在使用有限元分析进行冻结过程模拟之前，需要对几何模型进行预处理。
通常，在分析中使用的几何模型是三维的，可以使用ANSYS软件来完成。
ANSYS软件可以根据分析的要求进行网格划分，网格划分准确性，直接影响分析结果的准确性，以及计算的时间和计算资源的占用等。
其次，在使用有限元分析对模型进行分析之前，需要对域上的初始条件和边界条件进行设置。
初始条件是指冰川系统的初始状态，包括温度、密度和流速等；边界条件是指冰川系统周围的条件，包括温度、压力和流速等。
此外，还需要设置材料参数（热导率、密度等）。
最后，在设置完边界条件和材料参数之后，可以使用ANSYS软件进行模拟。
ANSYS软件可用于求解热输运方程，使用多孔介质模型，根据不同的时间步长，以及由此产生的温度场，来模拟冻结过程中温度场的变化。
以上就是有限元分析模拟冻结过程中温度场的大致步骤。
基于Ansys的大体积混凝土温度场有限元分析
（ 新疆 玉 点建 筑设 计研 究 院有 限公 司 ， 乌 鲁木 齐 ８ ３ Ｏ Ｏ Ｏ ２ ）
摘 要 ： 该文利用大型通用有限元 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 软件， 对筏板基础进行有限元分析， 找出施工中薄弱环节， 探讨了裂缝处
理原 则 ， 并对薄弱部位采取加 强配筋等措 施 ， 总结 了相 关规律 。
再叙稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — １ ９ ． 作 者简介 ： 郑 思敏（ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 助理工程师． Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ３ ９ ５ ８ ６ ９ ２ ８ ９ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｍ
２ ３
建 材 世 界
混凝 土水 化 时必然 产 生水化 热 ， 对 于小体 积混 凝 土 ， 水 化热 较 小 同时 比表 面大 ， 使 得 少量 的水 化热 能 够
较快 消散 ， 而 大体 积混 凝 土水化 热 总量 大且 比表 面小 ， 水 化 热 难 以散 去 。容 易产 生 不 均 匀 的 温 度场 和 应 力
紧， 筏 板 在 Ⅱ区 的混 凝 土连 续 浇 筑 ， 浇 筑期 间砼 的
施工 温度 ＝３ ４℃ ， 浇 筑初 期筏 板 的垫 层 温度 为 ３ ０ ℃， 当地 日常均 温 一３ ３℃ 。混凝 土 强 度等 级 为Ｃ ４ ０ ， 配合 比见 表 １ ， 其 他 参 数 参 见 限 于 篇 幅 不
Ｚ Ｈ ＥＮ Ｇ ｓ ｉ — ｍｉ ｎ ｇ
（ Ｘｉ ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｗｉ ｎ ｄ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ＆ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｏ， Ｌ ｔ ｄ， Ｗｕ ｌ ｕ ｍｕ ｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ０ ２ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
AnsysWorkbench在电机温度场分析的实际运用
Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用发布时间：2022-09-08T05:17:38.048Z 来源：《科学与技术》2022年第9期第5月作者：王刚郑玉鑫[导读] 温升高是电机最为主要的故障原因，而电机的种类很多，不同种类有着多种多样冷却方式王刚、郑玉鑫东方电气（德阳）电动机技术有限公司中国.德阳618000摘要：温升高是电机最为主要的故障原因，而电机的种类很多，不同种类有着多种多样冷却方式，因此，电机的温度分析较为复杂，传统方法是以热负荷作为基准根据试验结果类比电机的设计温升，对于一些特殊结构的电机，热负荷类比法就不能满足设计需要。
采用Ansys Workbench仿真软件通过FEA有限元分析（Finite Element Analysis），可以对特殊结构电机定转子热源分布、以及传导、对流、辐射等要素进行网格化分析。
本文以具体案例的设计分析过程，论述Ansys Workbench稳态温度场在电机设计中的实际运用。
关键词：温升电机温度场有限元 Ansys1 引言我们以一台低压变频异步电动机YVF400-6-315KW、380V、50HZ为研究对象，对其定转子温度场进行仿真分析，对比求解结果与最后型式试验的偏差，从而验证Ansys Workbench仿真软件在特殊电机设计的实际运用。
6.3与型式试验温升值对比采用叠频法，对变频异步电动机YVF400-6-315KW进行温升试验，在额定电流588A工况下，运行4个小时后，定子温度基本稳定，PT100测温元件显示的结果是127度，减去环境温度32度，实际温升95K,与仿真的结果基本接近。
7、结论这次的仿真温度场分析，只考虑了机座表面的辐射散热，暂未考虑机座表面空气的对流影响，因此仿真的温度结果有所偏高，但是，作为电机温度计算的手段之一，能够在传统设计方法基础上，增添一种参考和补充。
参考文献：《Ansys Workbench完全自学一本通》许进峰著，电子工业出版社。
Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用
Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用摘要：温升高是电机最为主要的故障原因，而电机的种类很多，不同种类有着多种多样冷却方式，因此，电机的温度分析较为复杂，传统方法是以热负荷作为基准根据试验结果类比电机的设计温升，对于一些特殊结构的电机，热负荷类比法就不能满足设计需要。
采用Ansys Workbench仿真软件通过FEA有限元分析（Finite Element Analysis），可以对特殊结构电机定转子热源分布、以及传导、对流、辐射等要素进行网格化分析。
本文以具体案例的设计分析过程，论述Ansys Workbench稳态温度场在电机设计中的实际运用。
关键词：温升电机温度场有限元Ansys1引言我们以一台低压变频异步电动机YVF400-6-315KW、380V、50HZ为研究对象，对其定转子温度场进行仿真分析，对比求解结果与最后型式试验的偏差，从而验证Ansys Workbench仿真软件在特殊电机设计的实际运用。
电动机主要的设计参数如下：2 2D建模2.1 在Ansys Workbench程序界面下，通过ToolBox,进入稳态温度分析Steady-state-Thermal工作平台；2.2 在Steady-state-Thermal工作平台点取Geometry进行几何形状设置；或者在Analysis Systems树状下右侧窗口，右键选取Geometry--Import导入定子或转子三维部件的stp、sat、step等格式；2.3 在Steady-state-Thermal工作平台右键选取Geometry-第二行Edit Geometry in DesignModeler----可进入DM-右键点取Import1，选取生成-Generate；可获得每个部件的建模信息。
3、材料设置3.1 回到workbench对第三行Model右键Edit---进入Mechancial Enterprise机械单元,在Outline下的Model点取Geometry项下的每个零部件，左下表格中可以查看体积、面积、重量，并且设置材料名称、密度、热导率等；3.2 定转子材料设置，40度左右的热导率按下表：4、划分网格在workbench对第三行Model右键Edit进入Mechancial Enterprise机械单元，菜单栏点取Generate Mesh ，在树状mesh下表格relevance设置网格的相关属性，数字越小，节点和单元数越少。