ansys高斯热源施加文档格式.docx

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焊接电压（V）

焊接速度（m/s）

arf=60!

坡口角度（°

pi=3.!

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（/mA2）?

them0=25!

环境温度及母材初始温度，取室温25C

定义高斯表面移动热

I**********************************************

源参数

GAUSS热源模型qr二qmax*exp（-k*r*r）!

（单位W/m2）

假设热源中心坐标为（a,b,c）,a=0,b=f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）,x>

0,y>

0,z>

rA2=xA2+（y-b）A2+（z-c）A2，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=0.99radius=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,,1505,1705,1905,2105,2305,2500

mpdata,dens,1,1,7820,7800,7800,7800,7800,7800定义材料密度（kg/m3）mpdata,dens,1,,7800,7800,7800,7800,7800,7800mpdata,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,c,1,1,450,469,481,508.5,536,569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,1,3,4,6

A,1,2,5,6cyl4,0,0,thic/cos（arf/2）,arf,0,90cyl4,0,0,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

I*************************************************************

aadd,24,32面相加，以便生成映射网格

lccat,40,49

沿焊缝z方向划分，均为2mm

lccat,42,52

*************************************

lsel,s,line,,17,21,2

lsel,a,line,,24,26,2

lsel,a,line,,35,36

lsel,a,line,,14,30,16

lesize,all,2e-3

***************************************

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

I***********************************************

沿厚度y方向划分1-1.5mm

沿x方向划分1mm

Isel,s,line,,45,47,2!

母材lsel,a,line,,44,46,2lesize,all,,,18,0.8lsel,s,line,,7,27,20!

母材lesize,all,,,12,0.7lsel,a,line,,5,23,18lsel,s,line,,11,34,23焊缝lsel,a,line,,48,51,3

lesize,all,,,4

I****************************************

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

*******************************************allssave,'

1.11thermal_analysis_meshed'

'

db'

划分体，生成六面体单元

存档备份有限元模型

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

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

I*****************************************************************

******

v1=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

分段杀死第2道焊缝

*get,nemin,elem,,num,min

********************************************

vsel,s,,,v2

eslv

ekill,all

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

antype,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

ic,all,temp,25!

初始状态，温度25摄氏度

outres,all,all

solve

save,'

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

在第一类单元中加热流载荷

esel,r,live

*do,im,0,lnum,1

I****************************

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

nsleasel,s,,,a1

nsla,r,1esln,r,0

热源加载，将各段后点（O-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

I*******************************************

c=V*tinc*im!

热源位置

b=thic/cos（arf/2）*sqrt

（2）/2

tm=dt1+im*tinctime,tm

antype,4,rest

timint,on

autots,on

kbc,1

deltim,0.01,0.01,0.2!

时间步长

*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二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

esel,s,type,,1

nsle

asel,s,,,a1

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

eplot!

查看温度场

1.11thermal_analysis_alive1'

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

生成节点温度分布xx动画文件的程序段

=================================================================/post1

/seg,dele!

允许图形数据存储到局部终端存储器

/dscale,1,1.0!

显示位移时，设置放大系数

avprin,0,0!

规定主项量和总向量如何被计算

avres,1规定当powergraphies可用时，结果数据如何被平均

/seg,multi,1.11temp-10,0.2!

存动画,分节存储后来的显示,动画名字,每个画面间延迟系数

I*************************************************

读取初始稳态温度

场结果

set,,,1,,dt0!

从结果文件读，载荷步子步,比例因子实部，比例因子虚部，时间

plnsol,temp

I*****************************************

读取第1道焊缝过程中的温

度场结果

tm=dt1+im*tinc

set,,,1,,tm

/seg,off,1.11temp-10,0.2

anim,1,1!

*********************************

生成动画完毕

I****************************************

度场结果图片

存储第1道焊缝过程中的温

*if,im,eq,0,then

tm=dt1

/image,save,1.11temp0,jpeg

plnsol,temp*if,tm,eq,dt1+lnum/2*tinc,thenset,,,1,,tmplnsol,temp6.5,jpeg

/image,save,1.11temp12.5,jpeg