ANSYS薄板多道焊接殘余應力有限元分析

2017-06-09  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

1.模型

如圖所示,給出了焊接模型的俯視圖,模型的幾何尺寸如圖所示,單位為mm,該模型由兩個焊道和三個焊件組成其厚度為5mm。

圖 焊接模型的俯視圖

2 單元

本實例采用直接法計算薄板多道焊接過程中的溫度和應力問題,使用SOLID226進行熱-結(jié)構(gòu)計算,使用表面效應單元SURF152單元施加熱流密度

3 材料參數(shù)

4 邊界條件和載荷

焊件的初始溫度為20℃,焊件的上面三個面和周圍的八個面為對流換熱,其對流系數(shù)為30 W/m2/℃,焊件的底面也為對流換熱,其對流換熱系數(shù)為300 W/m2/℃,高斯熱源先從焊接模型的第一個焊道移動,然后在第二個焊道移動。完全約束模型的左右兩端的側(cè)面,約束模型底面上的Y方向位移,約束模型下側(cè)面上的Z方向位移。

下面給出了不同時刻的溫度和應力云圖。

時間1s時刻的焊接溫度云圖

時間5s時刻的焊接溫度云圖

時間15s時刻的焊接溫度云圖

時間25s時刻的焊接溫度云圖

時間1s時刻的焊接等效應力云圖

時間15s時刻的焊接等效應力云圖

時間25s時刻的焊接等效應力云圖

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