激光熔覆ANSYS仿真文档格式.docx

激光熔覆ANSYS仿真文档格式.docx

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MPDATA,ENTH,1,,8e9

MPDATA,ENTH,1,,9e9

MPDATA,ENTH,1,,9.9e9

MPDATA,ENTH,1,,12.84e9

MPTEMP,,,,,,,,

MPTEMP,2,200

MPTEMP,3,400

MPTEMP,4,800

MPTEMP,6,2000

MPDATA,KXX,1,,14.7MPDATA,KXX,1,,18

MPDATA,KXX,1,,20.8

MPDATA,KXX,1,,26.3

MPDATA,KXX,1,,34.7

MPDATA,KXX,1,,51.5

MPTEMP,,

MPTEMP,5,1200

MPDATA,C,1,,494

MPDATA,C,1,,536

MPDATA,C,1,,569

MPDATA,C,1,,644

MPDATA,C,1,,669

MPDATA,C,1,,729

MPDATA,DENS,1,,7700

========================================================

=======================================!

定义常量

Width_Base=0.025

Height_Base=0.02

Length=0.05

宽度

基底高度

长度

Width_Clad=0.0015

Height_Deposition=0.0025

宽度

覆层高度

Layer=10

层数

Height_Clad=Height_Deposition/layer

dt=0.00001!

小量

Temp=50

Init_Temp=200

Coff_Conv=30

环境温度

初始温度

对流换热系数

定义常量Velocity=0.003!

扫描速度

StepDis=0.001!

每个载荷步位移

LaserPower=700!

激光功率

Radius=0.0015!

激光光斑半径

激光光斑面积

吸收因子

Area=3.14159265*（Radius**2）

Factor=0.25

StepTime=StepDis/Velocity

TotalTime=（Length+Radius*2）/Velocity

StepNum=（Length+Radius*2）/StepDis

！

压缩对象编号

BLOCK,0,Length,0,Height_Deposition,0,Width_Clad,

BLOCK,0,Length,0,-Height_Base,0,Width_Clad,

BLOCK,0,Length,0,-Height_Base,Width_Clad,Width_Base

VGLUE,ALL

NUMCMP,ALL!

划分网格

LESIZE,18,,,15,0.125

LESIZE,22,,,15,8

LESIZE,24,,,15,8

LESIZE,26,,,15,8

LESIZE,28,,,15,8

LESIZE,20,,,15,8

LESIZE,21,,,15,8

LESIZE,23,,,15,8

LESIZE,25,,,15,8

LESIZE,27,,,15,8

LSEL,S,LOC,Y,dt,Height_Deposition-dt,

LESIZE,ALL,,,Layer,

LSEL,S,LOC,X,dt,Length-dt,

LESIZE,ALL,,,Length/StepDis,

LSEL,S,LOC,Z,dt,Width_Clad-dt,

LESIZE,ALL,,,5,

覆层高度方向的单元数目

长度方向的单元数目

宽度方向的单元数目

VSEL,ALL

网格划分

TYPE,1

MAT,1MSHAPE,0,3DMSHKEY,1VMESH,ALL

=======================================

1

基底边界条件、初始条件

NSEL,S,LOC,Y,-Height_Base,0IC,ALL,TEMP,Init_TempALLSEL,ALL

基底初始温度

NSEL,S,LOC,Y,-Height_Base,0NSEL,R,LOC,Z,Width_BaseSF,ALL,CONV,Coff_Conv,TempALLSEL,ALL

基底侧面，对流换热边界条件

NSEL,S,LOC,Y,-Height_Base,0

NSEL,R,LOC,X,0

SF,ALL,CONV,Coff_Conv,TempALLSEL,ALL

基底左端面，对流换热边界条件

NSEL,R,LOC,X,Length

基底右端面，对流换热边界条件

NSEL,S,LOC,Y,0

NSEL,R,LOC,Z,Width_Clad,Width_BaseSF,ALL,CONV,Coff_Conv,TempALLSEL,ALL

基底上表面，对流换热边界条件

FINISH

/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

LUMPM,0

不使用集中质量矩阵

NSUBST,1

指定载荷子步数目

DELTIM,0.01,0.001,0.05

CNVTOL,HEAT,,0.01,1,0.000001,

OUTRES,NSOL,LAST

载荷子步（默认子步时间步长、最小、最大）——载荷步为0.333!

收敛准则：

控制热流

结果输出：

所有

杀死单元

NSEL,S,LOC,Y,0,Height_Deposition!

杀死熔覆层单元

ESLN,S,1,ALL

EKILL,ALL

ALLSEL,ALL

ESEL,S,LIVE

EPLOT

ESEL,S,LIVE!

激活单元的上表面，指定为对流换热边条

NSLE,S,1

NSEL,R,LOC,Y,HeightBase

NSEL,R,LOC,Z,0,Radius

SF,ALL,CONV,Coff_Conv,Temp

ALLSEL,ALL!

预热

*DO,i,1,2

如果为奇数层，向右扫描

m=mod（i,2）

*IF,m,EQ,1,THEN

*DO,k,1,StepNum,1

TIME,TotalTime*（i-1）+StepTime*k

KBC,1

载荷步结束时间

载荷步内载荷随时间分布：

常数

LeftX=StepDis*（k-1）

RightX=StepDis*k

NSEL,S,LOC,Y,0

ESEL,S,LIVE

ESLN,R,0

NSLE,S,1

NSEL,R,LOC,x,RightX-2*Radius,RightX

激活单元的上表面，加热流密度

NSEL,R,LOC,Z,0,Radius

ESLN,S,1

SFE,ALL,4,HFLUX,,LaserPower*Factor/Area,,,ALLSEL,ALL

SOLVE

SFEDELE,ALL,4,HFLUX

ALLSEL,ALL

NSEL,R,LOC,Y,0

NSEL,R,LOC,x,LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDis

*ENDDO

*ELSE

LeftX=Length-StepDis*k

RightX=Length-StepDis*（k-1）

删除热流密度载荷

激活单元的上表面，指定为对流换热边条

如果为偶数层，向左扫描

激活单元的上表面，删除载荷

NSEL,R,LOC,x,LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDis

*ENDIF

熔覆

*DO,i,1,Layer,1m=mod（i,2）

TIME,TotalTime*（i+1）+StepTime*kKBC,1

LeftX=StepDis*（k-1）RightX=StepDis*k

NSEL,S,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*（i-1）,Height_Deposition/Layer*i

NSEL,R,LOC,x,LeftX,RightX

EALIVE,ALL!

激活单元

SFE,ALL,4,HFLUX,,LaserPower*Factor/Area,,,!

激活单元的上表面，加热流密度

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,1

NSEL,R,LOC,X,0

NSEL,R,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*（i-1）,Height_Deposition/Layer*iSF,ALL,CONV,Coff_Conv,Temp

激活单元的表面，如果包含右端面，指定为对流换热边条

NSEL,R,LOC,X,Length

激活单元的侧面，指定为对流换热边条NSLE,S,1

NSEL,R,LOC,Z,Width_Clad

SFEDELE,ALL,4,HFLUX!

激活单元的上表面，指定为对流换热边条

NSEL,R,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*iNSEL,R,LOC,x,LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDis

NSEL,R,LOC,x,LeftX-2*StepDis,RightX-2*StepDisNSEL,R,LOC,Z,0,Radius

NSEL,U,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*i

ESLN,S,1SFDELE,ALL,CONVALLSEL,ALL

ESEL,S,LIVEEPLOT

EALIVE,ALL

NSEL,R,LOC,x,LeftX,LeftX+2*Radius

NSEL,R,LOC,Z,0,Radius!

SFE,ALL,4,HFLUX,,LaserPower*Factor/Area,,,

激活单元的侧面，指定为对流换热边条

激活单元的上表面，删除载荷

NSEL,R,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*i

NSEL,R,LOC,x,LeftX+2*StepDis,RightX+2*StepDisSF,ALL,CONV,Coff_Conv,Temp

NSEL,S,LOC,Y,Height_Deposition/Layer*（i-1）!

激活单元的下表面，删除对流换热边条

NSEL,R,LOC,x,LeftX+2*StepDis,RightX+2*StepDis

SFDELE,ALL,CONV

*ENDDO*ENDIF