本文主要通過一個非常簡單的平板焊接的例子來介紹abaqus 使用子程序dflux 模擬焊接的一般方法。

這里采用順次耦合方法,以下對整個過程做簡要介紹。

1. part and mesh

新建model-1,建立如下part(為模型的一半),長,寬,高分別是:100,50,5

在model 菜單中edit attibute,如下:

進入mesh 選項卡進行劃網格,這里進行粗略劃分,網格及單元選擇如下圖:

2. material

在material 選項卡里新建材料,這里假設焊縫與母材的材料一樣,所以只建立一種材料。材料包括以下部分(本例中沒有應用latent heat):

3. Assembly

在assembly 選項中,進行裝配。如下:

建立不同的集合及表面,以便后面保用。

建立set-allnode,如下圖

建立surface-rad,如下圖。注意左側面為對稱面,不選擇。

4.創建分析步

創建兩個熱傳導分析步,分別是焊縫加熱和冷卻過程。如下圖:

定義第一個分析步:

定義第二個分析步:

5. 創建interaction

在interaction 中創建對流和輻射邊界條件如下:

6. 邊界條件建立

首先建立預定義場,定義初始溫度為20℃,選擇集合set-allnode,如下圖:

建立body heat flux 載荷,選擇整個實體,設置為user-defined,如下圖:

7. 建立名稱為weld-thermal 的job,并輸出.inp。

8. 編寫dflux 子程序

其中熱源用的是雙橢球熱源,具體可參考相關文獻。

q=UIη,這里η代表效率。

x0,y0,z0 定義熱源的起始點,

a,b,c 定義熱源的三個半軸,

v 定義焊接速度。

本例中,取熱源中心坐標為:(0.0,0.0,0.0025)

編寫結果如下圖所示:

9. 提交計算

將產生的 inp 文件與.for 文件放到一個文件夾下,本例中放在D:weld,在abaqus command 窗口進行提交,如下所示:

10. 溫度場計算結果