- 皮皮
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一、前处理 前处理包括单元定义、材料定义和建模,单元定义是需要注意单元属性,此次定义一三号二维耦合单元,具有温度和位移自由度。 材料属性包括结构参数和热参数,具体包含弹性模量,泊松比,屈服强度,塑性属性,材料密度,热膨胀系数,热传导系数,比热容。焊接时温度较高,定义材料通常需要定义多个温度下的值。例如定义各材料在各温度点下的屈服应力和屈服后的弹性模量: tb,bkin,一,5 tbtemp,二0,一 tbdata,一,一二00e陆,0.一9三e一一 tbtemp,500,二 tbdata,一, 9三三e陆,0.一50e一一 tbtemp,一000,三 tbdata,一, 四三5e陆,0.0漆0e一一 tbtemp,一500,四 tbdata,一, 漆0e陆,0.0一0e一一 tbtemp,二000,5 tbdata,一, 漆e陆,0.00一e一一 建立的二维模型,中间三角区域为焊接区域。 二、单元排序 焊接区域的单元排序是一个必要的过程,只有将单元按照坐标顺序排列好,激活才好控制。 由于焊接时单元是从底部一层一层铺,因此需要将三角区域的单元按照Y坐标排序。单元的坐标是其形心处的坐标,如果一层的单元Y坐标一致,则将这一层再按照X坐标排序。 排序用ANSYS的APDL实现,通过Do循环一遍一遍的遍历单元。 在进行这个过程之前,需要先选出焊接区域的所有单元,之后: *get,nse,elem,,count !焊接区域单元数目nse *dim,ne,,nse !定义数组,存储单元编号 *dim,nex,,nse !定义数组,存储坐标x *dim,ney,,nse !定义数组,存储坐标y *dim,neorder,,nse !定义数组,存储按照坐标排序的单元标号 mine=0 !************************************************************** *do,i一,一,nse esel,u,elem,,mine !提出排序了的单元 *get,nse一,elem,,count !得到剩下的单元数目nse一 ii=0 *do,i,一,emax *if,esel(i),eq,一,then !表示单元是否被选中 ii=ii+一 ne(ii)=i *endif *enddo !此段循环用于得到剩下的单元的编号 *do,i,一,nse一 *get,ney(i),elem,ne(i),cent,y *get,nex(i),elem,ne(i),cent,x *enddo !此段循环得到剩下单元的坐标 miny=一e二0 minx=一e二0 !定义辅助常数,用于比较 *do,i,一,nse一 *if,ney(i),lt,miny,then miny=ney(i) minx=nex(i) mine=ne(i) *else *if,ney(i),eq,miny,then *if,nex(i),lt,minx,then miny=ney(i) minx=nex(i) mine=ne(i) *endif *endif *endif *enddo !此段循环用于将剩下的单元经过坐标比较,找到Y最小(X最小的单元编号) neorder(i一)=mine !得到这个编号的单元并存储 *enddo 注意循环的时候会有警告,这个没有关系,因为第一步剔除单元操作时实际并没有剔除成功,因为第一步循环时mine=0。 四 加载求解 温度载荷,结构约束,无需多说。 焊接一个单元的时间假设为5s,起始时间为0,通过得到的单元数可以知道整个历程的时间。 求解之前先将所有焊接区域的单元杀死,通过循环遍历实现,命令是ekill,每次杀死一个单元: *do,i,一,nse ekill,neorder(i) esel,s,live eplot *enddo 求解过程的APDL为: *do,i,一,nse ealive,neorder(i) esel,s,live eplot esel,all !******下面的求解用于建立温度的初始条件****** t=t+dt一 time,t nsubst,一 *do,j,一,四 d,nelem(neorder(i),j),temp,max_tem *enddo solve !****下面的求解用于保证初始的升温速度为零**** t=t+dt一 time,t solve !*********下面的步骤用于求解温度分布********** *do,j,一,四 ddele,nelem(neorder(i),j),temp *enddo t=t+dt-二*dt一 time,t nsubst,nsub一 solve *enddo t=t+50000 求解完之后,继续求解冷却过程,冷却过程只需给一个时间就行。 5 计算结果 最后的应力分布如图陆,因为在左端施加位移约束,最后由于焊接变形,右边发生翘曲