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ansysv型坡口多道焊Word格式.docx

1、*焊接参数 I=200 !焊接电流(A) U=30 !焊接电压(V) v=0.5/60 !焊接速度(m/s) arf=60 !坡口角度(?) pi=3.1415926 !pi为圆周率 eta=0.7 !焊接热效率,手工电弧焊0.7,埋弧焊0.8 K=1.2e4 !热流集中程度系数(/m2) ? them0=25 !环境温度及母材初始温度,取室温25? *定义高斯表面移动热源参数 !GAUSS热源模型qr=qmax*exp(-k*r*r) !(单位W/m2) 假设热源中心坐标为(a,b,c),a=0,b=每个焊缝的最高点的坐标y,c=v*dt !每个焊缝上表面任一点的坐标为(x,y,z) ,x0

2、, y0, z0 !r2=x2+(y-b)2+(z-c)2,每个焊缝上表面任一点距热源中心距离 qmax=0.24*k*eta*I*u/pi !加热斑点中心热流(W/m2) percent=0.99 radius=abs(sqrt(1/k*log(1/(1-percent) !有效热半径,单位为m !* 定义单元类型及材料属性 et,1,solid70 !计算单元类型 nothing !定义实常数 mptemp,1,0,100,200,300,400,500 !定义材料属性温度范围 mptemp,1200,1250,1350,1400,1450,1500 mptemp,1505,1705,19

3、05,2105,2305,2500 mpdata,dens,1,1,7820,7800,7800,7800,7800,7800 !定义材料密度(kg/m3) mpdata,dens,1,7800,7800,7800,7800,7800,7800 mpdata,dens,1,7800,7800,7800,7800,7800,7800 mpdata,kxx,1,1,52,50.7,48.6,46.1,42.3,38.9 !热传导系数(W/(m*K) mpdata,kxx,1,30,30,30,30,30,30 mpdata,kxx,1,30,30,30,30,30,30 mpdata,c,1,1,

4、450,469,481,508.5,536,569 !考虑相变潜热的比热容(J/kg*K) mpdata,c,1,700,2172,5116,6589,8061,9533 mpdata,c,1,9533,7757,5982,4206,2431,700 !* 建立有限元计算模型 *afun,deg !如果涉及到角度,将使用“度”(系统默认是弧度) K,1,0,0,0 K,2,wweld,0,0 K,3,wid,0,0 K,4,wid,thic,0 K,5,thic*tan(arf/2)+wweld,thic,0 K,6,thic*tan(arf/2),thic,0 K,7,0,0,len A,1

5、,3,4,6 A,1,2,5,6 cyl4,0,0,thic/cos(arf/2),arf,0,90 cyl4,0,0,thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2,arf,0,90 L,1,7 !形成拖拉路径L14 Vdrag,all,14 !沿线拖拉面 Vptn,all !分割体 Vglue,all !粘贴体, Nummrg,all * 划分网格 aadd,24,32 !面相加,以便生成映射网格 lccat,40,49 lccat,42,52 *沿焊缝z方向划分,均为2mm lsel,s,line,17,21,2 lsel,a,line,24,26,2 lsel,a,line,35,

6、36 lsel,a,line,14,30,16 lesize,all,2e-3 *沿厚度y方向划分1-1.5mm lsel,s,line,6,25,19 lsel,a,line,2,18,16 lesize,all,6 lsel,s,line,41,43,2 lsel,a,line,50,53,3 lesize,all,1.5e-3 *沿x方向划分1mm lsel,s,line,45,47,2 !母材 lsel,a,line,44,46,2 lesize,all,18,0.8 lsel,s,line,7,27,20 !lesize,all,12,0.7 lsel,a,line,5,23,18

7、lesize,all,12,10/7 lsel,s,line,11,34,23 !焊缝 lsel,a,line,48,51,3 lesize,all,4 *划分体,生成六面体单元 alls mshkey,1 !映射网格 mshape,0,3d !六面体形状 vsel,all vatt,1 aslv,s aatt,1 type,1 !单元类型为1 vmesh,all *存档备份有限元模型 alls save,1.11thermal_analysis_meshed,db重新载入有限元模型进行加载求解 /solu /view,-3,2,-5 !调整窗口视角 !* 杀 死 焊 缝 区 单 元 * v1

8、=5 !焊缝1所在的体 v2=7 !焊缝2所在的体 a1=18 !焊缝1的上表面 a2=31 !焊缝2的上表面 esel,s,type,1 !选取1类单元 *get,nemax,elem,num,max !得到所有1类单元号码的最大值 *get,nemin,elem,num,min *分段杀死第2道焊缝 vsel,s,v2 eslv !选中依附于所选体上的体单元 ekill,all 杀死单元 esel,s,live eplot * !边界条件(暂时没有考虑对流) * nsel,s,loc,x,0 !在x=0处施加对称边界条件 dsym,symm,x * !设置非线性求解选项 * alls an

9、type,trans !瞬态分析 trnopt,full !瞬态分析选项,完全分析 nropt,full,on !定义完全牛顿-拉普森方法,激活自适应下降(默认) pred,on !打开预测校正 timint,on !时间积分设置 tintp,0.005,1,0.5,0.2 !定义瞬态综合参数 tref,25 !参考温度25摄氏度 设置载荷步参数 * t=0 !求解时间初始值 dt0=1e-6 !建立初始条件的小时间段 dt1=0.5 !起始加热点对应的时间 tinc=len/(lnum*v) !载荷步时间间隔,T =len/v,tinc =T/lnum tsub=0.2 !求解温度场时子步时

10、间 稳态分析确定初始温度场 初始条件 time,dt0 !loadstep=1,time=dt0 timint,off !时间积分选项,关闭(稳态分析) kbc,1 !阶越加载 nsubst,1 !子步为1步 选择类型1的单元节点 nsle,s 选择节点 ic,all,temp,25 !初始状态,温度25摄氏度 alls outres,all,all 写入到数据库中的结果数据 solve 1.11thermal_analysis_initial_temp !查看初始温度场,应该全为25摄氏度 * 按顺序模拟温度场,以第一道为例 *第1道焊缝填充 esel,s,type,1 !在第一类单元中加热

11、流载荷 esel,r,live *do,im,0,lnum,1 *选择有效半径内节点为当前节点 vsel,s,v1 !选择焊缝1上表面单元 eslv,r nsle asel,s,a1 nsla,r,1 esln,r,0 热源加载, 将各段后点(0-lnum)为热源中心,先加载后删除热源 即先消除上段所加高斯热源,并将上段的温度值作为下段的初始值 !*包括起始加热点 c=V*tinc*im !热源位置 b=thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2 tm=dt1+im*tinc time,tm antype,4,rest timint,on autots,on kbc,1 deltim,

12、0.01,0.01,0.2 !时间步长 !*以下为施加热流密度载荷 *do,i,nemin,nemax,1 *if,esel(i),eq,1,then !如果该单元在上面的集合里,则 xsy=centrx(i) !读取该单元的中心坐标 ysy=centry(i) zsy=centrz(i) rr=abs(sqrt(xsy*xsy+(ysy-b)*(ysy-b)+(zsy-c)*(zsy-c) !该单元中心距离热源中心 *if,rr,le,radius,then !该单元中心在加热半径范围内 qr=qmax*exp(-k*rr*rr) !该单元中心处的热流大小 sfe,i,nmface(i),hflux,qr !在每个单元所指定的面上施加热源载荷 *endif *enddo allsel !全选求解 outres,all,all esel,s,type,1 esel,r,live vsel,s,v1 !选择焊缝1上表面单元 eslv,r 输入先暂时停止一下 插入/post1$plnsol,temp$/psf,hflux,1,1,on$/replot的内容进行查看 !问题:热流载荷的分布和温度场的分布不一致(该完全一致才对),有点偏移, !若要继续,读入finish$/solu*do,i,1,6 sfedele,all,i,hflux !删除每个单元六个面上的热载荷 *enddo

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