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本文通过ABAQUS对平板对接TIG焊过程模拟分析，得到焊接过程及焊后温度场、应力场和变形的分布情况。

温度场变化

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478504914976_1.gif

应力场变化

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478513277384_2.gif

变形

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478504981199_3.gif

1、模型只看宏观温度场、应力场及变形，故模型作如下假设：

（1）材料为各向同性材料；

（2）不考虑熔池流动的影响；

（3）不考虑相变影响。

2、本文采用全模型分析，模型使用国际标准单位制（m制），模型尺寸为：0.05m*0.04m*0.003m，采用非均匀网格，焊缝中心网格较密，远离焊缝网格变稀，模型及网格如图所示。

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478505604685_QQ截图20161107155947.png@!jslnk

3、焊接工艺参数假设为：TIG不填丝焊接，焊接电压18V，焊接电流60A，焊接速度5mm/s，热效率0.5.

4、焊接热源分别采用高斯面热源和半椭球体热源，旨在说明不同类型热源的加载方法，不同热源函数如下：

（1）高斯面热源

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512781662_blob.png@!jslnk

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512799359_blob.png@!jslnk

，

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512807343_blob.png@!jslnk

，

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512813752_blob.png@!jslnk

（2）半椭球体热源

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512867692_blob.png@!jslnk

5、物性参数

http://img.jishulink.com/upload/201611/1478512942951_blob.png@!jslnk

6、结果显示

如上所示

7、子程序

（1）高斯面热源

      SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,JLTYP,

     1                 TEMP,PRESS,SNAME)

C

      INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'

      DIMENSION COORDS(3),FLUX(2),TIME(2)

      CHARACTER*80 SNAME

C

W_U=18.0

        W_I=60.0

        EFFI=0.5

        Q=W_U*W_I*EFFI

v=0.005

Rh=0.004

d=v*TIME(2)

x=COORDS(1)

y=COORDS(2)

z=COORDS(3)

C

x0=0

y0=0

C     

PI=3.1415

C

R=sqrt((x-x0-d)**2 (y-y0)**2)

C

JLTYP=0

        FLUX(1)=3*Q/(PI*Rh**2)*exp(-3*R**2/Rh**2)

      RETURN

      END

（2）半椭球体热源

      SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,JLTYP,

     1                 TEMP,PRESS,SNAME)

C

      INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'

      DIMENSION COORDS(3),FLUX(2),TIME(2)

      CHARACTER*80 SNAME

C

W_U=18

        W_I=60

        EFFI=0.5

        Q=W_U*W_I*EFFI

v=0.005

d=v*TIME(2)

C

x=COORDS(1)

y=COORDS(2)

z=COORDS(3)

C

x0=0

y0=0

z0=0.003

C

a=0.003

b=0.002

c=0.003

PI=3.1415

C

heat=6*sqrt(3.0)*Q/(a*b*c*PI*sqrt(PI))

shape=exp(-3*(x-x0-d)**2/a**2-3*(y-y0)**2/b**2-3*(z-z0)**2/c**2)

C

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