ansys高斯热源施加

平板对接开 v 型坡口多道焊成型 温度场 采用 guass 表面热源 finish clear nostart filname 1 11thermal analysis title 3D weld thermal analysis units si 定义国际制单位 prep7 定义焊接尺寸及焊接参数 构件尺寸 len 100e 3 长 0 1m wid 50e 3 宽 0 05m thic 6e 3 厚 0 006m b 0 002 根部预留 m h 0 钝边 m wweld 15e 3 焊接热影响区宽度 lnum 10 沿焊缝长度方向划分份数 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 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 m 2 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 x 0 y 0 z 0 r 2 x 2 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 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 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 1 450 469 481 508 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 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 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 母材 lesize all 12 0 7 lsel a line 5 23 18 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 finish 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 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 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 alls 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 esel s type 1 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 alls outres all all solve save 1 11thermal analysis initial temp db 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流载荷 esel r live eplot 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 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 endif enddo allsel 全选求解 outres all all solve esel s type 1 esel r live 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 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 enddo alls esel s live eplot 查看温度场 save 1 11thermal analysis alive1 db 生成节点温度分布云图动画文件的程序段 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 esel s live 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 读取第 1 道焊缝过程中的温度场结果 do im 0 lnum 1 tm dt1 im tinc set 1 tm plnsol temp enddo seg off 1 11temp 10 0 2 anim 1 1 生成动画完毕 存储第 1 道焊缝过程中的温度场结果图片