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文档简介

1、焊缝凝固过程的温度场分析初始条件:焊接件的初始温度为 25度,焊缝温度为3000;对流边界条件:表面传热系数为5e-4,比热容0.2,材料密度0.28,空气温度为25度; 求2000s后整个焊接件的温度分布1、选择网格单元类型Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete>Add>Thermal Mass>Solid>Brick 8 nodeAfl ME DEF DE1I70-PrferBiLceH3 ProprocosBorEl Rl£ '.ti 忤 星 uMflhj i口 Switch El ihih

2、i Typ<S Adri DOFB KeinaYB DOFsB Eli!Ji Tt*ch Cun LrolEl Rnail Ccmi=i=l!ltl=曰 Illilerial PropEa SectionsA Indffl i ntiEl Vn =hi囱 Chxki陶 CtJ曰 NiXlriJVriLL& 口 Lihr曲r> cif Fk*T-r* Typri S JLrehi ve ladiEl Coup 1 ins $ 4H记 RM1 応on Ois L 口 ng凹 Phrsi crsi Filth 0p«rM |S Solution.1' Cerue

3、i* a 1 Ptiis- Lp:3 Ti wutli Pnr;%| Sf®I Tool ±) eulXI H Prub Dui gji Ji Riidi ati on Opt2 Seesi. 口 E dll tor3 Fi ni yh图1-1定义单元类型2、设置钢板及焊缝材料属性Preprocessor>Material Props>Material Models>Material Model Number 1>Thermal a 设置焊件材料密度、热传导系数、比热容,设置焊缝材料密度、热传导系数、比热 容及与温度相关的涵参数,如下图所示。b.设置

4、左右两道焊缝的焓参数,焓参数随温度变化曲线如图2-5所示。图2-1钢板热导率设置图2-2设置钢板比热容Cflnvor? OhiinErT I Trite K kusd f rcSectinns lode!inChlcLn i MuMberinfl Archlvu li Coinpllng lultl -fie: Eiditli»nOdLitB riiTffico Fa th Opnri lutlofiPmI ml(i Hl Pm tslnXplort r«b Dtra i 莊n .dlatian Os MB翻咖 KddUn- rd詡hatari al JlndE-lf ky

5、ailabl s-Tiiwunritiiirg Uni tsMflterhl Edit -F-Jhorltw H-dpAatsria' iDdals Dsf i rurdst siri al "口ds】 ?nTTf arg NwPiiDocitv for lUterhl Nhutisr Lremeratiires DENS丁叭日如屮 DM日讯 Taiciaraiur#图2-3设置钢板密度 K Entlulpv lor M afterU Number:1AEndilpy torMuaLiet 102斶7502E75阿07 33-22L2S. 11&3.8174.2T1T

6、274TarperaturagEbPAGraph"eirpeTairuriF | 3&lete 7ejrf>Kratur f |图2-4焊缝焓参数设置4DD-2032Q0D壽 g>«0TEMP图2-5左右焊缝焓参数3、建立几何模型Preprocessor>Modeli ng>Create>Volumes>Block>By Dime nsions建立焊件几何模型。Preprocessor>Modeling>Create>Volumes>Cylinder>By Dimensions 建立焊缝几何 模

7、型。建模过程如图3-1所示。BLOCK Create Block by DimensionsX1,X2 X-cooird ritsies¥12 Y-coa rd inatesZ1.Z2 Z co ordinates-八- r: - " ir-pp-irnGHLOL K Create Bl edit by Oiine nfiian £ X1 J(2 X-coordin arte?¥lp¥2 Y cbordinatesLlrl2 Z-CDordinsafet012OnwlHlpBLOClC Create Slock by Din

8、nensiarsXI ,X2 X-coord natesV11 .V2 Y亡oordinate£Z1 22 Z-co ordinatesCYLINDJ Crflotc Cylinder by Dinxn/cT岂 HADI Outer r-adl uiRAD2 Optii 口n al inninr radiuxZ1rZ2 Z"CCiH3rclin3tci4THETSla rli ng * 门日 I巴(d rcT?sJTHETA2 Erhdiihy 上(dr)OK |ApplyCancelHelpCancelHelp图3-1几何模型建模过程1Conre I图3-2几何模型建模过

9、程2通过Reflect建立完整的几何模型,之后运用布尔运算中glue使整个模型成为一个整体,如图3-3所示。焊接模型几何参数:横板:竖板:焊缝:rcuMjAIUSYS图3-3焊件几何模型设置焊件及左右焊缝网格属性Preprocessor>Mesh in g>Mesh Attributes>Picked选择焊件或是焊缝,分别对其进ANsYs?-型冋|£lt3AJ»1»1_5JBJ*J0JBJaJQ 旦*1al*J*J*JiJJ® 血血到Tirs Htli行设置。A1 f.31e SriKl Lift £1qI Pt'Jl

10、ifiLrlB laitPlyw Ffltoetfu: h-u Veyufttl? >lpOJ * *割拥古+ E3範乜a.AJC1Ss*wji» rar? i n| ji'rr| kakrAJE詐 Eiln fni-ntiMJi epF*C&SMtF llvMin L Tiftm呼UHEH 左亍孑H P'Ef: SdCCldM tuiJnl j !f dak.Lnf;'3 Ink A lLr ihiLira H bnfMil i At'tp |lka a aii >euu 尸 Picked KPa S J.11 Li 尸 PJch

11、ril LhiM All IkramjiPlhfid ,i挣*爭Sn TKTsnKny 田Kridk Orl*SHvRfhlOl3 Sixw Cei-Le lii0*1- d曰 ClJUMildiiUll<s Hi-ihS ludlt r lili GW Nnth3 CliiutiM£-urlflC -EiKTld infelfv la*iZUL J EJ / Cv-CfH fet npEadu ATiWI Up-lfilLQ«I«9FJiyiCSlutiahfirtl ftpncPos i>t a T-H'2Ji J 二| VATT Pidf

12、c pf Rn*r *-l mM e nr iittr- hit*图3-4焊件和焊缝的属性划分4、划分网格4.1设置网格单元密度Preprocessor>Meshi ng>Size Cn trls>Ma nual Size>Global>Size设置网格单元密度为0.05。/V Jl ba El- 1-rrt(ESlZEl GloZlEbx jnd d 鬲 Zoh Wppli恭 onlytolimfjSIZE Elemenit edge length0.05a MDIV Ma, of dement dividqns -Q-(u?d only#dyv< Jen

13、glh, SIZt. k b «nk or zero)OKC-ancel IHelpK图4-1网格单元密度设置4.2划分网格结果图4-2网格划分结果5、求解5.1划分网格后杀死左焊缝单元Solution >Load Step Opts>Other>Birth&Death>Kill Elements图5-1杀死左焊缝5.2设置温度偏移量Solution >Analysis Type>Analysis Options,在体内弹出的对话框 Toffst 中输入460,如图5-2所示A. "a: ; 口 Lt:dji I'm:Ad

14、acrtive dealr 9>*-upPVvgriwn chcjwnOH if fMtFfSSJiryNs二IIQLV) EquaiimPtcgrMTi CloserJT创匕列'LlpI -1-valid for al enecept 年be? Stver3Mkjhiollb -0-理 1讨奇igr Pnhcgnrtiwn 匸&Motiix -files -Sg前用 upDf FINISHT-冒1罩 已nl* far Eptwca"M5>VEF Mefforjf SM-一 Offp= valid anlf liar Prwcofidrtior 氐PGOF

15、| Levri pf 商州qHy -PFOQfWn Chp£#C-峙1讨 onJf far PinecQtfidflicM! CG(DC8PT1 Adgdl g -PrTiirj Chpg<r勺=v#lid cm» icir ProEiJriioti C5FQOF1 IMenrvprv Vpoe -&*峠>*4*1 CihoEafiH-valid a叭 far Prwflrdrtiar 匚目FVOiECK Pwots Check7 Chi-valid onl'j for Sps snd PCG Xv?曙pofsn TpEpGgA# 克憚“wcw*

16、#b*dijte»nsel jet we就別 eh «CjihceI 1Hdp1.1 Z-i.JHIU a -! jUL1UAML-L - KUlu-U L k WL1 -UJQL.5Te;图5-2温度偏移量设置5.3稳态求解a.设置焊缝初始温度Solution >Define Loads>Apply>Thermal>Temperature>On NodesA Appy TEV1P on NodesD Appy TEM)on INodesLab2to be ccnstrainedApply asIf Constant value themVAL

17、UE Load TEMP velueConstant V3lir=3OXtApplyCancelHelp |图5-3焊缝初始温度设置1图5-4焊缝初始温度设置2b.对两钢板施加初始温度Solution >Define Loads>Apply>Thermal>Temperature>0n NodesAp pl-f. TE 1P = n NodeD Appl TFM P on Nodp<Lab2 DOFs to be constrainedApply a?f Constant value then:VALUE Load TEMP valueOK IApplCon

18、stant value.teruu P re ferencrs rrfprwieuGarrB Solution也山皿lLfeI日lypu BuFiikr a Scttinss9 Tlwrwl 日 Teapcrat-UT'e Ob KcypLntB 护 On LincsH(3 iUnlforn Teiip B Ffeih KIjd trajh S臨则Pie 田 Conve< tlon m Mnvit FIllbS Beat &tmi=FBl 日 RjiJiQlian卩Idd ftfffu* 1 mt9 Firld YdIubk ln.tr S InJ ti&L Cd

19、ndll n R T.CMWfl ¥<?( f QTffl Delete0 Operateifi LoadOclsELEHE:ANJUL 2 21图5-5钢板初始温度设置1图5-6钢板初始温度设置25.5设置求解选项一时间Solution >Load Step Opts>Time/Frequence>Time-Time Step图5-7求解时间设置5.6运算结果SolutionSolve>Curre nt LSANjnL IQ 201b09sSSt34口AJL SULUTii:SEflEUB =1TZHE-1TKMF(AVCBY3=0FwerGraphi

20、csEFACET-lWT 匸 2 5SKX =3000XV . 5YV =.433013EV =,7S 首上:営亍=丄004 YW 叫丁 *3F=临A-SS?=l,1021Z-BUFftH101<713-17,221?7 7 02006.332338-图5-8 1s稳态求解云图结果5.7右焊缝液固相变瞬态求解进行瞬态求解,分析右焊缝液固相变过程,时间设置1100s删除焊缝温度载荷Solutio n>Defi ne Loads>Delete>Thermal>Temperature> On Nodes>TEMP>OK3 Heat Flovrm尸小亠亠

21、二iApply Delete l+l A_L_L Load Data ThermalEi Temp erature 沪 On Keypoints 戶 Oh Linus 0 On Areas施加对流换热载荷Soluti on >Defi ne Loads>Delete>Thermal>Temperature> On Nodes图5-10施加对流换热载荷瞬态求解设置Solution >Load Step Opts>Time/Frequence>Time-Time StepIliM罠I屹1StcpfHHi cr i n iipcd b.c.Xil/n&

22、#39;Qr% ftesrpFF piir耐* -1fjp pigi广DU广DFFft Hog Cho£anrQEL W M-siniuT tinr >饰p vnOhitfdnvTi- feme twp viz?ll« prnmniiwes?£7 T«15HE5 Tin*e jftrp ner.-rl 口日srd 厂 qpscHk -i poirti Timf pcrTfS 4tO*>i Kd <rvSQth EjftULF>g k进C hiMr-i1性Ncf?- TWLS EhTTHBrad h *Bid hr tTTial I

23、pmeiTH ibinfl-ijjlrtnE曲吏忖尹ML#1比. 也 呻址曹*4-吏皿fri#幵:*.亠.寸 订IJ 口 11$爵r 巧1 comb*vwn 打r心 H-r -图5-11施加对流换热载荷求解Solutio n> Solve>Curre nt LS5.8右焊缝凝固过程分析Solution >Load Step Opts>Time/Frequence>Time-Time StepA 'imt ind Time SleapscrTime sd5«p OpflkwI |J1 IftAJ Tmw wfc >ir«d t>

24、;4 Icwdl rtvs-nm|IDELTIM Tinw ifcvp LjKBClClap«d or rwipad b-.E_i 耘 mpadJUTOrsicitv 丹邙 Mgi - ON广OFFr 工eg; Chcww3DELTIM "Mimum ima xlwp iisacMaiMwYi bffW HMp-LlZfiggprZiri sieJTSfil tE. rldp MMr! favrad inpvHliTiw*kflrn-1宿Few广氐心9 广 FMHw 豐R>4yH«e- T5RE5 c-omMhdi >s ¥fld k-r l

25、henl ek*wK, eZe*卜*drk brnrnlHj iharmri uro «4vct «lvnwrfcii .nd: A.LJCD11fii. flr OCHrbinlhA ihe«wEKCancel图5-12右焊缝凝固过程时间步设置运行结果Solutio n> Solve>Curre nt LSANJTJL 10 Z31<StCftAL BCrLCTTIi:SUH =12TIMi-TEHP (AVC 昭YA©7owc-rGz aptLxcsrr*CET=i"577tv*Tr*ZFA-昭图5-13右焊缝1000s云

26、图显示£MN =Z6.S,9'?3SMX -27.1S73,433013 .1(_7ICulQZlZ-BCFFER27 053621-107B17 »1421"琼3Z7b2705n.ia«a27332六、左焊缝固液相变过程分析6.1左焊缝凝固过程左焊缝固液相变过程、凝固过程、求解过程同右焊缝设置和分析过程,在此之前应先将左焊缝激活 Solution>Load Step Opts>Other>Birth& Death>Kill Element ,然后进行节点设置、节点温度设置、瞬态求解设置。6.2运行结果Soluti

27、o n> Solve>Curre nt LSANITO 1D 2716 !i«: HrF3Ut pgLirri!£TXP-lSCT -IriME-iae<TBNP| AVIB®TM422?12EJnBT-.;im "-13-4 4.il224-:. 53 * 3Tf.T鼻”腳1431科1-BUFETP27C1.1* 昇吐料 29:*3.4iJW. 14第咔 0虫吐霏HOW IQO0TICSTET-5 d%科2TTJE-IOC TEMP1AVSHFB3-0DcrwHSI'I- 悒jk.E*EKfc?F?-l A¥F>23MaE aw -3 311B 03HKH 泅4和 -.5T9 斗|330】$ T* =_?!*PT#T*1, a*iEr*ST *H«fl-zs=-i 6. 1D±1a.mmR1341. E>& 1171 4S ±401443' i. &T=53AN

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