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[转载]Abaqus模拟焊接的方法与步骤详解

(2017-09-06 12:58:50)
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分类: abaqus
    本文主要通过一个非常简单的平板焊接的例子来介绍abaqus 使用子程序dflux 模拟焊接的一般方法。

这里采用顺次耦合方法,以下对整个过程做简要介绍。

1. part and mesh

新建model-1,建立如下part(为模型的一半),长,宽,高分别是:100505

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMiaOEcx5CVMLAiasDGmjVibAic4pQtOTSyzhMaI1GPZvk6icm5O01dVSbS1g/0?wxfrom=5

model 菜单中edit attibute,如下:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMjyXrZjHiat9YEBYlkO1f10zusg19PEp4TU9PvuEclkC8P8FaIW4qYIA/0?wxfrom=5

进入mesh 选项卡进行划网格,这里进行粗略划分,网格及单元选择如下图:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMHs85kTFhvqvqQZ535BzkVNzib8m9xzO2agU5mTGNyS9nbmiaKhZVzvDg/0?wxfrom=5

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMaY2tgbERkuCNM0kYVtUnRQ1HBq10peFia2kjcmzfmcFtic2ayGhZ3ibvg/0?wxfrom=5

2. material

material 选项卡里新建材料,这里假设焊缝与母材的材料一样,所以只建立一种材料。材料包括以下部分(本例中没有应用latent heat):

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMzuar5CswuEDjtvia0nWWc2LOYkicVdLIs7bxqjWoCz7zFQBjP51oVuow/0?wxfrom=5

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMxPTXI7iaUpBXbia4DlBlFp4U2l68R0CD6prQyicPXylQagvLOKUjicCU1Q/0?wxfrom=5

3. Assembly

assembly 选项中,进行装配。如下:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMLS6wDxoBGkngicSSVnzYYibKseiceavYhgWLS8jbwoUVyCySsj6icgPzkg/0?wxfrom=5

建立不同的集合及表面,以便后面保用。

建立set-allnode,如下图

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sM9zgTjiaicpTV3IFhMBSgWNujOZFVfDUkj5s7ShdG5GmVYsAHtjTROialg/0?wxfrom=5

建立surface-rad,如下图。注意左侧面为对称面,不选择。

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMOvaRstajArd3Qveevib9DLCo9mzzw9Fb5PZicKSdzibCVaFPwqdjUsZ8A/0?wxfrom=5

4.创建分析步

创建两个热传导分析步,分别是焊缝加热和冷却过程。如下图:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMvmsPaiaVQKNwtTcQ6juKb6Kp9jB81u3bHquXXzJBJGyibnNdPWc5pTlQ/0?wxfrom=5

定义第一个分析步:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMCRrgVVzIRf7EpkCicU5Kiag7IYIW4vQqVtZZ6icYUu1TpKqMXklmZ59ZA/0?wxfrom=5

定义第二个分析步:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMxfl7vMdvnpnud94957AwSXyfBogyNLsDAqPA3VzfkjgtloqdGgO9xw/0?wxfrom=5

5. 创建interaction

interaction 中创建对流和辐射边界条件如下:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMvP69qveicl8FvWpHfFaXxaII0TYhx9m6tVfZe1ofLnpf1XG5CYO3law/0?wxfrom=5

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMKV6xeicvO3BSImibm3nEvrViajOuPeqGDFBwp8Jlaibb4Od9cUiabHsflDQ/0?wxfrom=5

6. 边界条件建立

首先建立预定义场,定义初始温度为20℃,选择集合set-allnode,如下图:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMwWPLJxSuekuBShibdn093ibFBy0ORTx4b6gfsYlFKJX4LEzqgEd5G3fg/0?wxfrom=5

建立body heat flux 载荷,选择整个实体,设置为user-defined,如下图:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMuzSqbH9HIV5rsLuiaIOZQvRlvEAluHKO11MTE774knL4Mkb9gKTXwWA/0?wxfrom=5

7. 建立名称为weld-thermal job,并输出.inp

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMEScibI6LGgFQrPe3mFicPtCh31S46MZdxPBjzTR9ibKe9GeicIUjREnDXg/0?wxfrom=5

8. 编写dflux 子程序

其中热源用的是双椭球热源,具体可参考相关文献。

qUIη,这里η代表效率。

x0,y0,z0 定义热源的起始点,

a,b,c 定义热源的三个半轴,

v 定义焊接速度。

本例中,取热源中心坐标为:(0.00.00.0025

编写结果如下图所示:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMaYZ8suuI6CIGNQrvHRViaibx4KHnUG2J7BeTkQ8hCsopPs0KPPclu4cA/0?wxfrom=5

9. 提交计算

将产生的 inp 文件与.for 文件放到一个文件夹下,本例中放在D:weld,在abaqus command 窗口进行提交,如下所示:

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMkEPVxLjEVxbic1wVfEgVDGEXkYqP9zYnM4cD5VFVRN3jeOaprSaY3Ew/0?wxfrom=5

10. 温度场计算结果

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMxn4sRxvyDcFd0YWmqk11iaE7z2jaOOib9HMZRibyaHg6djTVLp7ajoDcA/0?wxfrom=5

http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/ibPA0zomXJw381M6h5A37aZgdU2ec51sMLuU2ryicE9Iic7u5cTAhSicC6UDGlOEsOdwf3zVwfwlSAB2XdqwgesqOA/0?wxfrom=5

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