1、-作者xxxx-日期xxxx焊接模擬ansys實例【精品文檔】焊接模擬ansys實例!下面的命令流進行的是一個簡單的二維焊接分析, 利用ANSYS單元生死和熱-結構耦合分析功能進 !行焊接過程仿真, 計算焊接過程中的溫度分布和應力分布以及冷卻后的焊縫殘余應力。  finish/clear/filnam,1-2D element birth and death   /title,Weld Analysis by "Element Birth and Death"  /prep7  /unit,si

2、           !采用國際單位制  !*  et,1,13,4          !13號二維耦合單元, 同時具有溫度和位移自由度  et,2,13,4  !1號材料是鋼  !2號材料是鋁  !3號材料是銅  !鋁是本次分析中的焊料, 它將鋼結構部分和銅

3、結構部分焊接起來  !下面是在幾個溫度點下, 各材料的彈性模量  mptemp,1,20,500,1000,1500,2000  mpdata,ex,1,1,1.93e11,1.50e11,0.70e11,0.10e11,0.01e11  mpdata,ex,2,1,1.02e11,0.50e11,0.08e11,0.001e11,0.0001e11  mpdata,ex,3,1,1.17e11,0.90e11,0.30e11,0.05e11,0.005e11  !假設各材料

4、都是雙線性隨動硬化彈塑性本構關系  !下面是各材料在各溫度點下的屈服應力和屈服后的彈性模量  tb,bkin,1,5  tbtemp,20,1  tbdata,1,1200e6,0.193e11  tbtemp,500,2  tbdata,1, 933e6,0.150e11  tbtemp,1000,3  tbdata,1, 435e6,0.070e11  tbtemp,1500,4  tbdat

5、a,1, 70e6,0.010e11  tbtemp,2000,5  tbdata,1, 7e6,0.001e11  !  tb,bkin,2,5  tbtemp,20,1  tbdata,1,800e6,0.102e11  tbtemp,500,2  tbdata,1,400e6,0.050e11  tbtemp,1000,3  tbdata,1, 70e6,0.008e11 

6、0;tbtemp,1500,4  tbdata,1, 1e6,0.0001e11  tbtemp,2000,5  tbdata,1,0.1e6,0.00001e11  !  tb,bkin,3,5  tbtemp,20,1  tbdata,1,900e6,0.117e11  tbtemp,500,2  tbdata,1,700e6,0.090e11  tbtemp,1000,3 

7、0;tbdata,1,230e6,0.030e11  tbtemp,1500,4  tbdata,1, 40e6,0.005e11  tbtemp,2000,5  tbdata,1, 4e6,0.0005e11  !  !材料密度(假設為常值)  mp,dens,1,8030  mp,dens,2,4850  mp,dens,3,8900  ! 熱膨脹系數(假設為常值)  mp

8、,alpx,1,1.78e-5  mp,alpx,2,9.36e-6  mp,alpx,3,1.66e-5  !泊松比(假設為常值)  mp,nuxy,1,0.29  mp,nuxy,2,0.30  mp,nuxy,3,0.30  !熱傳導系數(假設為常值)  mp,kxx,1,16.3  mp,kxx,2,7.44  mp,kxx,3,393  !比熱(假設為常值) 

9、; mp,c,1,502  mp,c,2,544  mp,c,3,385  !熱膨脹系數(假設為常值)  !由于該13號單元還有磁自由度, 此處假設一磁特性, 但并不影響我們所關心的結果  mp,murx,1,1  mp,murx,2,1  mp,murx,3,1  !假設焊料(鋁)焊上去后的初始溫度是1500  mp,reft,1,20  mp,reft,2,1500 

10、60;mp,reft,3,20  !*  !下面建立幾何模型  csys,0  k,1,0,0,0  k,2,0.5,0,0  k,3,1,0,0        !長1米k,4,0,0.3,0      !厚度0.3米（二維中叫做寬度）k,5,0.35,0.3,0  k,6,0.65,0.3,0  

11、k,7,1,0.3,0  a,1,2,5,4  a,2,6,5  a,2,3,7,6  !劃分網格!  esize,0.025  type,2  mat,2  amesh,2 ! esize,0.05       !網格劃分出現問題type,1  mat,1  amesh,1  !mat,3  am

12、esh,3  eplot  !  /solu  antype,4          ! 瞬態分析  trnopt,full  !在模型的左邊界加位移約束!  nsel,all  *get,minx,node,mnloc,x  nsel,s,loc,x,minx  d,all,ux,0 &#

13、160;*get,miny,node,mnloc,y  nsel,r,loc,y,miny  d,all,uy,0  !*假設模型的左右邊界處溫度始終保持在20攝氏度左右*!其他邊界條件如對流和輻射等均可施加，此處因為只是示意而已，故只施加恒溫邊界條件  nsel,all  *get,minx,node,mnloc,x  nsel,s,loc,x,minx  d,all,temp,20  nsel,all  *get

14、,maxx,node,mxloc,x  nsel,s,loc,x,maxx  d,all,temp,20  !由于第2個面是焊接所在區域，因此首先將該區域的單元“殺死”!  nna=2  esel,all  *get,emax,elem,num,max  asel,s,area,nna  esla  *get,nse,elem,count  *dim,ne,nse  *dim,

15、nex,nse  *dim,ney,nse  *dim,neorder,nse  mine=0  !*       !下面的do循環用于將焊料區的單元按其形心y坐標排序!以便后面模擬焊料由下向上逐步“生長”過程  *do,i1,1,nse    esel,u,elem,mine    *get,nse1,elem,count   

16、; ii=0    *do,i,1,emax      *if,esel(i),eq,1,then        ii=ii+1        ne(ii)=i      *endif    *enddo  &

17、#160; *do,i,1,nse1      *get,ney(i),elem,ne(i),cent,y      *get,nex(i),elem,ne(i),cent,x    *enddo    miny=1e20    minx=1e20    *do,i,1,nse1  

18、60;   *if,ney(i),lt,miny,then        miny=ney(i)        minx=nex(i)        mine=ne(i)      *else      

19、60; *if,ney(i),eq,miny,then          *if,nex(i),lt,minx,then            miny=ney(i)            minx=nex(i)   &

20、#160;        mine=ne(i)          *endif        *endif      *endif    *enddo    neorder(i1)=mine 

21、; *enddo  !* max_tem=1500   !按照前面假設，焊料的初始溫度為1500  dt1=1e-3       !用于建立初始條件的一個很小的時間段  dt=5           !焊接一個單元所需的時間  t=0        

22、    !起始時間  esel,all  eplot  /auto,1  /replot  *do,i,1,nse    ekill,neorder(i)    esel,s,live    eplot  *enddo  allsel,all  outres,all,all

23、60; ic,all,temp,20  kbc,1  timint,0,struct  timint,1,therm  timint,0,mag  tintp,0.005,1,0.5,0.2  !  nsub1=2  nsub2=40 !* *do,i,1,nse    ealive,neorder(i)    esel,s,live &

24、#160;  eplot    esel,all    !*下面的求解用于建立溫度的初始條件*  t=t+dt1    time,t    nsubst,1    *do,j,1,4      d,nelem(neorder(i),j),temp,max_tem   &

25、#160;*enddo    solve    !*下面的求解用于保證初始的升溫速度為零*  t=t+dt1    time,t    solve    !*下面的步驟用于求解溫度分布*   *do,j,1,4      ddele,nelem(neorder(i),j),temp 

26、60;  *enddo    t=t+dt-2*dt1    time,t    nsubst,nsub1    solve  *enddo  t=t+50000     !*下面的步驟用于冷卻過程求解* time,t  nsubst,nsub2  solvesave  fini

27、sh  !后處理過程! /post1    !*下面的一系列命令用于生成應力的動畫文件*  /seg,dele  /cont,1,15,0,1200e6/16,1200e6  /dscale,1,1.0  avprin,0,0  avres,1  /seg,multi,stress1,0.1  esel,all  *do,i,1,nse   

28、60;esel,u,elem,neorder(i)  *enddo  *do,i,1,nse    esel,a,elem,neorder(i)    set,(i-1)*3+1,1    plnsol,s,eqv    *do,j,1,nsub1      set,(i-1)*3+3,j      plnsol,s,eqv    *enddo  *enddo  *do,i,1,nsub2    set,(nse-1)*3+4,i