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!非线性材料求解成功GAUSS分布Z向扫描!!考虑了和基板对流情况下加载热流密度的热分析rb=0.15mm!粉床7.8X3.3mm，烧结区域6X1.5mm!考虑粉床表面的辐射、对流!考虑粉末状、熔化状（液态）、凝固态的边界条件变化!考虑金属蒸发会带走一部分能量，故效率减半eff ＝0.7!r=0.2mmFINISH/CLEAR,START/BATCH/CWD,'d:\Ansyswork\EBM FEM Simulation for Metals\3D Temperture distrbution'/FILNAME,EBM_db,0/TITLE,3D Temperture distrbution!选择分析问题的类型：热/NOPR/PMETH,OFF,0KEYW,PR_SET,1KEYW,PR_STRUC,0KEYW,PR_THERM,1KEYW,PR_FLUID,0KEYW,PR_ELMAG,0KEYW,MAGNOD,0KEYW,MAGEDG,0KEYW,MAGHFE,0KEYW,MAGELC,0KEYW,PR_MULTI,0KEYW,PR_CFD,0/GO/UNITS,SI !Standard Units!******************************************* !开始，进入前处理器，定义下列属性－!0参数定义!1定义单元类型!2实常数!3材料性能!4几何模型!5网格划分控制!6其他!**************************************!/PREP7 !0参数定义!模型参数!几何模型尺寸me-3=mm*SET,Block_x,7.8e-3*SET,Block_x1,0.9e-3*SET,Block_x2,6.9e-3*SET,Block_y,3.3e-3*SET,Block_y1,0.9e-3*SET,Block_y2,2.4e-3*SET,Block_z,0.3e-3*SET,Block_z1,0.9e-3!划分网格的大小*SET,LMeshx,3e-4 !line1*SET,LMeshy,3e-4 !line4*SET,LMeshz,3e-4 !line9!边界条件参数*SET,Tinit,30 !初始温度!1定义单元类型ET,1,SOLID70et,2,surf152 !表面效应单元r,2KEYOPT,2,4,1 !表面效应单元设置KEYOPT,2,8,4ET,3,SOLID87!2实常数!Nothing!3材料性能MPTEMPMPTEMP,1,25,400,1200,1600,2000,2500MPDA TA,DENS,1,1,3983,4688.4,5406.8,5948.8,690 8,6331 !密度MPDA TA,KXX,1,1,1.6278,2.3812,3.6396,29.8,30.6,3 2 !热导率mpdata,c,1,1,472,535,679,859,945,1034 !比热MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0,200,400,800,1200MPTEMP,6,1400,1454,1800,2000MPDA TA,ENTH,1,1,0,7.9729e+8,1.6400e+9,3.4621e +9,5.3897e+9MPDA TA,ENTH,1,6,6.3415e+9,8.2595e+9,9.8798e+ 9,1.0816e+10 !热焓MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20,300,600,900,1200,1500,1800,2000,30 00,4000MPDA TA,HF,1,1,6,50,120,200,250,378,700,850,1746 ,3799 !对流系数MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,20,200,400,600,800,900,1000,1100,1200, 1420,1460MPDA TA,DENS,2,1,7966,7893,7814,7724,7630,758 3,7535,7486,7436,7320,7320MPDA TA,KXX,2,1,13.31,16.33,19.47,22.38,25.07,26 .33,27.53,28.67,29.76,31.95,32 !热导率mpdata,c,2,1,470,508,550,592,634,655,676,698,719,7 65,765MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,0,200,400,800,1200MPTEMP,6,1400,1454,1800,2000MPDA TA,ENTH,2,1,0,7.9729e+8,1.6400e+9,3.4621e +9,5.3897e+9MPDA TA,ENTH,2,6,6.3415e+9,8.2595e+9,9.8798e+ 9,1.0816e+10!4几何模型BLOCK,0,Block_x,0,Block_y,0,Block_z, BLOCK,Block_x1,Block_x2,Block_y1,Block_y2,0,Bl ock_z,vsel,allVOVLAP,allBLOCK,0,Block_x,0,Block_y,0,-Block_z1,vglue,allnumcmp,all!划分网格lesize,8,LMeshxlesize,5,LMeshylesize,13,LMeshzvsel,s,,,1type,1mat,1mshkey,1vmesh,allallselesize,0.3e-3mshkey,0mshape,1,3d vsel,s,,,2type,3mat,2vmesh,allallselesize,0.3e-3mshkey,0mshape,1,3dvsel,s,,,3type,3mat,1vmesh,allallsel!成形件轨迹单元质心排序width=Block_y2-Block_y1!wpoffs,Block_x1,Block_y1,0!local,11,1,Block_x1,Block_y1,0 ALLSEL,ALL*GET,EMAX,ELEM,,COUNT,MAXVSEL,S, , , 1ESLV,S*GET,AEMAX,ELEM,,COUNT1,MAX *DIM,ANE,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANE1,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANE2,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANE3,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANE4,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANE5,ARRAY,AEMAX,*DIM,ANEX,ARRAY,AEMAX*DIM,ANEY,ARRAY,AEMAX*DIM,ANEZ,ARRAY,AEMAX*DIM,ANEORDER,ARRAY,AEMAX,,1!形心排序VSEL,S, , , 1ESLV,S*GET,ANSEL,ELEM,,COUNT1II=0*DO,I,1,AEMAX*IF,ESEL(I),EQ,1,THENII=II+1ANE(II)=I*ENDIF*ENDDO*DO,I,1,ANSEL*GET,ANEZ(I),ELEM,ANE(I),CENT,Z*GET,ANEY(I),ELEM,ANE(I),CENT,Y*GET,ANEX(I),ELEM,ANE(I),CENT,X *ENDDOe=0*do,i,1,AEMAX*if,ANEY(I),ge,4*width/5+Block_y1,thene=e+1ANE5(e)=ANE(i)*endif*enddod=0*do,i,1,AEMAX*if,ANEY(I),ge,3*width/5+Block_y1,then*if,ANEY(I),lt,4*width/5+Block_y1,thend=d+1ANE4(d)=ANE(i)*endif*endif*enddoc=0*do,i,1,AEMAX*if,ANEY(I),ge,2*width/5+Block_y1,then*if,ANEY(I),lt,3*width/5+Block_y1,thenc=c+1ANE3(c)=ANE(i)*endif*endif*enddo b=0*do,i,1,AEMAX*if,ANEY(I),ge,width/5+Block_y1,then*if,ANEY(I),lt,2*width/5+Block_y1,thenb=b+1ANE2(b)=ANE(i)*endif*endif*enddoa=0*do,i,1,AEMAX*if,ANEY(I),lt,width/5+Block_y1,thena=a+1ANE1(a)=ANE(i)*endif*enddo!*******对1道焊缝区的单元按质心X坐标进行从低到高排序********esel,none*do,i,1,a*if,ANE1(i),NE,0,thenesel,a,elem,,ANE1(i)*endif*enddoMINE=0*DIM,ANEX1,ARRAY,a*DIM,ANEY1,ARRAY,a*DIM,ANEZ1,ARRAY,a*DO,I1,1, aesel,u,elem,,mine*GET,ANSEL1,ELEM,,COUNT1II=0*DO,I,1,AEMAX*IF,ESEL(I),EQ,1,THENII=II+1ANE1(II)=I*ENDIF*ENDDO*DO,I,1,ANSEL1*GET,ANEZ1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,Z*GET,ANEY1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,Y*GET,ANEX1(I),ELEM,ANE1(I),CENT,X *ENDDOMINZ=1E20MINY=1E20MINX=1E20*DO,I,1,ANSEL1*IF,ANEZ1(I),LT,MINZ,THENMINZ=ANEZ1(I)MINY=ANEY1(I)MINX=ANEX1(I)MINE=ANE1(I)*ELSE*IF,ANEZ1(I),EQ,MINZ,THEN*IF,ANEY1(I),LT,MINY,THENMINZ=ANEZ1(I)MINY=ANEY1(I)MINX=ANEX1(I)MINE=ANE1(I)*ELSE*IF,ANEY1(I),EQ,MINY,THEN*IF,ANEX1(I),LT,MINX,THENMINZ=ANEZ1(I)MINY=ANEY1(I)MINX=ANEX1(I)MINE=ANE1(I)*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDDOANEORDER(I1)=MINE*ENDDO!********对2道焊缝区的单元按质心X坐标进行从高到低排序****** MAXE=1esel,none*do,j,1,b*if,ANE2(j),NE,0,thenesel,a,elem,,ANE2(j)*endif*enddo*DIM,ANEX2,ARRAY,b*DIM,ANEY2,ARRAY,b*DIM,ANEZ2,ARRAY,b*DO,J1,1, 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cesel,u,elem,,mine*GET,ANSEL3,ELEM,,COUNT1KK=0*DO,K,1,AEMAX*IF,ESEL(K),EQ,1,THENKK=KK+1ANE3(KK)=K*ENDIF*ENDDO*DO,K,1,ANSEL3*GET,ANEZ3(K),ELEM,ANE3(K),CENT,Z*GET,ANEY3(K),ELEM,ANE3(K),CENT,Y*GET,ANEX3(K),ELEM,ANE3(K),CENT,X *ENDDOMINZ=1E20MINY=1E20MINX=1E20*DO,K,1,ANSEL3*IF,ANEZ3(K),LT,MINZ,THENMINZ=ANEZ3(K)MINY=ANEY3(K)MINX=ANEX3(K)MINE=ANE3(K)*ELSE*IF,ANEZ3(K),EQ,MINZ,THEN*IF,ANEY3(K),LT,MINY,THENMINZ=ANEZ3(K)MINY=ANEY3(K)MINX=ANEX3(K)MINE=ANE3(K)*ELSE*IF,ANEY3(K),EQ,MINY,THEN*IF,ANEX3(K),LT,MINX,THENMINZ=ANEZ3(K)MINY=ANEY3(K)MINX=ANEX3(K)MINE=ANE3(K)*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDDOANEORDER(K1+a+b)=MINE*ENDDO!*******对4道焊缝区的单元按质心X坐标进行从高到低排序******MAXE=1esel,none*do,j,1,d*if,ANE4(j),NE,0,thenesel,a,elem,,ANE4(j)*endif*enddo*DIM,ANEX4,ARRAY,d*DIM,ANEY4,ARRAY,d*DIM,ANEZ4,ARRAY,d*DO,J1,1, desel,u,elem,,MAXE*GET,ANSEL4,ELEM,,COUNT1JJ=0*DO,J,1,AEMAX*IF,ESEL(I),EQ,1,THENJJ=JJ+1ANE2(JJ)=J*ENDIF*ENDDO*DO,J,1,ANSEL4*GET,ANEZ4(J),ELEM,ANE4(J),CENT,Z*GET,ANEY4(J),ELEM,ANE4(J),CENT,Y*GET,ANEX4(J),ELEM,ANE4(J),CENT,X *ENDDOMAXZ=1E20MAXY=1E20MAXX=-1E20*DO,J,1,ANSEL4*IF,ANEZ4(J),LT,MAXZ,THENMAXZ=ANEZ4(J)MAXY=ANEY4(J)MAXX=ANEX4(J)MAXE=ANE4(J)*ELSE*IF,ANEZ4(J),EQ,MAXZ,THEN*IF,ANEY4(J),LT,MAXY,THENMAXZ=ANEZ4(J)MAXY=ANEY4(J)MAXX=ANEX4(J)MAXE=ANE4(J)*ELSE*IF,ANEY4(J),EQ,MAXY,THEN*IF,ANEX4(J),GT,MAXX,THENMAXZ=ANEZ4(J)MAXY=ANEY4(J)MAXX=ANEX4(J)MAXE=ANE4(J)*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDDOANEORDER(J1+a+b+c)=MAXE*ENDDO!********对5道焊缝区的单元按质心X坐标进行从低到高排序*****esel,none*do,i,1,e*if,ANE5(i),NE,0,thenesel,a,elem,,ANE5(i)*endif*enddoMINE=1*DIM,ANEX5,ARRAY,e*DIM,ANEY5,ARRAY,e*DIM,ANEZ5,ARRAY,e*DO,I1,1, eesel,u,elem,,mine*GET,ANSEL5,ELEM,,COUNT1II=0*DO,I,1,AEMAX*IF,ESEL(I),EQ,1,THENII=II+1ANE5(II)=I*ENDIF*ENDDO*DO,I,1,ANSEL5*GET,ANEZ5(I),ELEM,ANE5(I),CENT,Z*GET,ANEY5(I),ELEM,ANE5(I),CENT,Y*GET,ANEX5(I),ELEM,ANE5(I),CENT,X *ENDDOMINZ=1E20MINY=1E20MINX=1E20*DO,I,1,ANSEL1*IF,ANEZ5(I),LT,MINZ,THENMINZ=ANEZ5(I)MINY=ANEY5(I)MINX=ANEX5(I)MINE=ANE5(I)*ELSE*IF,ANEZ5(I),EQ,MINZ,THEN*IF,ANEY5(I),LT,MINY,THENMINZ=ANEZ5(I)MINY=ANEY5(I)MINX=ANEX5(I)MINE=ANE5(I)*ELSE*IF,ANEY5(I),EQ,MINY,THEN*IF,ANEX5(I),LT,MINX,THENMINZ=ANEZ5(I)MINY=ANEY5(I)MINX=ANEX5(I)MINE=ANE5(I)*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDIF*ENDDOANEORDER(I1+a+b+c+d)=MINE *ENDDO!成形件轨迹单元质心排序FINISH!*********************体热源加载求解************/SOLANTYPE,4 !瞬态分析TRNOPT,FULL !指定瞬态分析选项eqslv !指定求解器solcontrol,on !求解控制(用优化求解器)ESEL,ALLEPLOT/AUTO,1/REPLOTallsel,alloutres,all,allTOFFST,273tunif,24kbc,1timint,onnsub1=2nsub2=20asel,s,loc,z,Block_z !加对流条件asel,a,loc,x,0asel,a,loc,x,Block_xasel,a,loc,y,0asel,a,loc,y,Block_ynslasf,all,conv,-1,24allseldt=3e-2 ! 定义每次成形所需要的时间tim=0!生死单元控制!*DO,I1,1,AEMAX! ESEL,S,,,ANEORDER(I1)! EKILL,ALL! ESEL,S,LIVE! EPLOT!*enddoj=aemax !j小于AEmax *DO,I1,1,jnsubst,,,,1esel,s,,,ANEORDER(I1)! EALIVE,ANEORDER(I1-1)! 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基于ANSYS模拟不同参数对Q235钢板焊接残余应力的影响焊接是一种常见的金属连接技术，但是在焊接过程中会产生残余应力，这种应力可能会导致构件变形、裂纹和失效，因此研究焊接残余应力对结构性能的影响是非常重要的。
在本文中，我们将使用ANSYS软件模拟Q235钢板焊接过程中的残余应力，并分析不同参数对残余应力的影响，以了解如何减少残余应力并提高结构的性能。
首先，我们将对Q235钢板进行建模，并设置焊接工艺参数，如焊接电流、焊接速度和焊接温度。
接下来，我们将利用ANSYS的焊接模块对焊接过程进行模拟，并得到焊接残余应力的分布。
然后，我们将分析不同参数对残余应力的影响，以找出最佳的焊接参数。
研究结果表明，在焊接电流较高或焊接速度较快时，残余应力会增加。
这是因为高电流和快速焊接会导致焊缝区域温度升高，从而增加热应力和冷却速度，进而影响焊接残余应力的大小。
相反，适当降低焊接电流和焊接速度可以减少残余应力，并提高焊接接头的质量。
另外，焊接温度对残余应力也有很大影响。
当焊接温度较高时，焊接残余应力也会增加。
因此，控制焊接温度是减少残余应力的关键之一除了焊接工艺参数外，焊接材料的选择也会对残余应力产生影响。
不合适的焊接材料可能会导致不匹配的热膨胀系数，从而增加焊接残余应力。
因此，在焊接过程中选择合适的焊接材料是非常重要的。
综上所述，通过模拟不同参数对Q235钢板焊接残余应力的影响，我们可以优化焊接工艺参数，选择合适的焊接材料，以减少残余应力并提高焊接接头的质量。
这对于提高结构的稳定性和可靠性具有重要意义，同时也为实际工程应用提供了参考依据。
基于ANSYS Workbench的焊缝强度计算分析及实验研究杨天玲;陈义东
【期刊名称】《机电技术》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】文章建立了两种桁架端部焊接结构的仿真模拟模型,利用Workbench的接触处理方法,设置合理的接触类型,将两种模型的仿真模拟值与试验值进行对比,两者吻合度较高。
研究结果表明:两种建模方式均具有可行性,该模拟计算方法契合实际焊接结构,可靠性较高,可为下一步对此类结构进行优化奠定基础,也为焊缝的计算提供了一种可行的模拟方法。
【总页数】3页(P2-4)
【作者】杨天玲;陈义东
【作者单位】浙江机电职业技术学院智能制造学院;中国联合工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG407
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《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着制造业和工业自动化技术的飞速发展，焊接技术已经成为一种关键的加工手段，被广泛应用于机械、船舶、航空和汽车等领域。
焊接过程中的温度场和应力分布直接影响焊接质量和性能。
因此，通过数值模拟研究焊接过程中的温度场和应力分布具有重要意义。
本文利用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟，分析温度场和应力的变化规律，为优化焊接工艺和提高焊接质量提供理论依据。
二、ANSYS在焊接模拟中的应用ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，具有强大的热-结构耦合分析能力。
在焊接模拟中，ANSYS可以通过建立三维模型、设定材料属性、加载边界条件等方式，对焊接过程中的温度场和应力进行数值模拟。
通过ANSYS软件，我们可以更加直观地了解焊接过程中的温度分布和应力变化，为优化焊接工艺提供理论支持。
三、焊接温度场的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，设定材料属性，包括热导率、比热容、热膨胀系数等。
根据实际焊接工艺，设定加热速度、焊接速度、电流等工艺参数。
（二）温度场模拟与结果分析在设定的边界条件下，模拟焊接过程中的温度场变化。
通过分析温度场的分布规律，可以得出焊接过程中各部位的加热速度、峰值温度等信息。
结合实际工艺参数，可以优化焊接工艺，提高焊接质量和效率。
四、焊接应力的数值模拟研究（一）模型建立与材料属性设定与温度场模拟类似，在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，并设定材料属性。
考虑到焊接过程中的热-结构耦合效应，需要设定材料的热弹塑性本构关系。
（二）应力模拟与结果分析在模拟过程中，考虑热-结构耦合效应，分析焊接过程中的应力分布和变化规律。
通过分析应力场的分布、大小和变化趋势，可以得出焊接过程中各部位的应力状态和变形情况。
结合实际工艺参数和应力分布规律，可以优化焊接工艺，减少焊接过程中的残余应力和变形。
五、结论本文利用ANSYS软件对焊接过程中的温度场和应力进行了数值模拟研究。
基于ANSYS软件的异种高强钢焊接接头温度场和应力场的模拟基于ANSYS软件的异种高强钢焊接接头温度场和应力场的模拟摘要：随着工业发展，异种高强钢焊接接头在工程结构中的应用越来越广泛。
为了研究焊接过程中接头的温度场和应力场分布情况，本文利用ANSYS软件进行模拟分析。
通过建立三维焊接模型，对不同焊接条件下的接头温度和应力进行了模拟计算，结果表明，在不同的焊接过程参数下，接头的温度分布和应力分布均有所差异。
该研究有助于优化焊接参数和改善接头的焊接质量。
1. 引言异种高强钢焊接接头由于其高强度和耐腐蚀性，在汽车、船舶等工程结构中得到了广泛的应用。
焊接过程中温度和应力的分布情况对接头的性能和寿命具有重要影响。
因此，对焊接过程中接头的温度场和应力场进行模拟分析，对于优化焊接参数和改善接头的焊接质量具有重要意义。
2. 方法本研究利用ANSYS软件进行异种高强钢焊接接头的温度场和应力场的模拟。
首先，根据焊接接头的几何形状和尺寸，建立三维的焊接模型。
然后，根据焊接过程的工艺参数和材料特性，设置相应的边界条件和材料模型。
最后，利用ANSYS软件对不同焊接条件下的接头温度和应力进行模拟计算。
3. 结果与分析通过模拟计算，得到了不同焊接条件下接头的温度分布和应力分布。
在不同的焊接过程参数下，接头的温度分布和应力分布均有所差异。
例如，在焊接电流增大的情况下，接头的温度分布更加均匀，而在焊接速度增大的情况下，接头的应力分布更加均匀。
此外，焊接过程中的冷却速率也会对接头的温度和应力产生影响。
4. 讨论与展望本研究对异种高强钢焊接接头的温度场和应力场进行了模拟分析，得到了接头在不同焊接参数下的温度和应力分布。
然而，由于模拟分析的复杂性和计算资源的限制，本研究仅考虑了一些典型的焊接参数和条件。
进一步的研究可以探讨更多的焊接参数和条件对接头性能的影响，以及其他因素对接头性能的影响，如焊接速度、热输入等等。
5. 结论本研究利用ANSYS软件对异种高强钢焊接接头的温度场和应力场进行了模拟分析。
《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着科技的发展，焊接技术作为制造行业中的关键工艺之一，其质量和效率直接关系到产品的性能和寿命。
因此，对焊接过程中的温度场和应力分布进行精确的数值模拟显得尤为重要。
ANSYS作为一种功能强大的工程仿真软件，被广泛应用于焊接过程的数值模拟。
本文将基于ANSYS，对焊接温度场和应力进行数值模拟研究，以期为实际生产提供理论依据。
二、焊接温度场的数值模拟1. 模型建立在ANSYS中建立焊接过程的有限元模型，包括焊件、焊缝、热源等部分。
其中，焊件采用实体单元进行建模，焊缝则通过线单元进行描述。
热源模型的选择对于模拟结果的准确性至关重要，应根据具体的焊接工艺选择合适的热源模型。
2. 材料属性及边界条件根据实际材料，设定焊件和焊缝的热导率、比热容、热扩散率等物理参数。
同时，设定初始温度、环境温度等边界条件。
3. 数值模拟过程根据焊接过程的实际情况，设定加载步和时间步长，模拟焊接过程中的温度变化。
通过ANSYS的热分析模块，得到焊接过程中的温度场分布。
三、焊接应力的数值模拟1. 耦合分析焊接过程中，温度场的变化会导致应力的产生。
因此，在ANSYS中，需要将在热分析中得到的温度场结果作为应力分析的输入条件，进行热-结构耦合分析。
2. 本构关系与材料模型根据材料的本构关系和力学性能，设定材料的弹性模量、泊松比、热膨胀系数等参数。
同时，选择合适的材料模型，如各向同性模型或各向异性模型。
3. 应力分析通过ANSYS的结构分析模块，结合耦合后的温度场结果，进行应力分析。
得到焊接过程中的应力分布和变化情况。
四、结果与讨论1. 温度场结果分析通过ANSYS的后处理功能，可以得到焊接过程中的温度场分布图。
分析温度场的分布情况，可以了解焊接过程中的热传导和热扩散情况，为优化焊接工艺提供依据。
2. 应力结果分析同样，通过后处理功能可以得到焊接过程中的应力分布图。
分析应力的分布和变化情况，可以了解焊接过程中产生的残余应力和变形情况。
基于ANSYS的某焊接件两焊缝在顺序焊接过程中的分析（生死单元应用案例）焊接几何模型如下图所示，左右两侧90度扇区为焊接材料，其余为钢板材料。
其他更多已知条件请参考命令流，这里不再赘述。
网格单元本实例中顺序焊接分为如下步骤：第一步0-1秒：右侧焊接稳态分析（杀死左焊缝，施加右焊缝温度和焊接件参考温度）第二步1-100秒：相变分析（删除温度载荷，施加对流热传导）第三步100-1000秒：右侧焊缝凝固分析第四步1000-1001秒：激活左侧焊缝单元进行稳态分析（施加左焊缝温度）第五步1001-1100秒：左焊缝相变分析第六步1100-2000秒：左侧焊缝凝固分析第七步：结果后处理ANSYS命令流：FINISH/FILNAME,Exercise ! 定义隐式热分析文件名/PREP7 ! 进入前处理器ET,1,SOLID70 ! 选择8节点实体热分析单元MP,KXX,1,.5e-3MP,C,1,.2MP,DENS,1,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000MPDATA,ENTH,1,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定义右焊缝材料热物理性能MP,KXX,2,.5e-3MP,C,2,.2MP,DENS,2,.2833MP,KXX,3,0.5e-3 ! 定义两块钢板的热物理性能MP,DENS,3,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000MPDATA,ENTH,3,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 ! 定义左焊缝材料热物理性能BLOCK,-0.17,0.17,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.17,0.34,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.34,1,0,0.34,0,1.2BLOCK,-0.17,0.17,0.34,0.51,0,1.2BLOCK,-0.17,0.17,0.51,1.34,0,1.2WPAVE,0.17,0.34,0CYLIND,0.17,0,0,1.2,0,90WPAVE,0,0,0CSYS,0FLST,3,3,6,ORDE,3FITEM,3,2FITEM,3,-3FITEM,3,6VSYMM,X,P51X, , , ,0,0 ! 建立焊接件的几何模型VGLUE,ALL ! 粘接各体VSEL,S,,,10VATT,1,1,1 ! 附于右焊缝的材料属性VSEL,S,,,1VSEL,A,,,12,17,1VATT,2,1,1 ! 附于两块钢板的材料属性VSEL,S,,,11VATT,3,1,1 ! 附于左焊缝的材料属性ALLSEL,ALLESIZE,0.05 ! 定义单元划分尺寸VSWEEP,ALL ! 划分单元ESEL,S,MAT,,3TOFFST,460 ! 定义温度偏移量!第一步：稳态分析EKILL,ALL ! 杀死左焊缝单元ALLSEL,ALL/SOLUANTYPE,TRANS ! 定义瞬态分析类型TIMINT,OFF ! 关闭时间积分ESEL,S,MAT,,1NSLE ! 选择右焊缝节点D,ALL,TEMP,3000 ! 施加右焊缝初始温度载荷NSEL,INVE ! 选择其它节点D,ALL,TEMP,70 ! 施加初始温度载荷TIME,1 ! 定义求解时间KBC,0 ! 设置为斜坡载荷SOLVE ! 求解!第二步：右侧焊缝相变分析（1到100秒)DDELE,ALL,TEMP ! 删除温度载荷TIMINT,ON ! 打开时间积分TINTP,,,,1 ! 定义瞬态积分参数TIME,100 ! 定义求解时间DELTIME,1,.5,10 ! 定义时间子步AUTOTS,ON ! 打开自动时间开关KBC,1 ! 设置为阶越载荷OUTRES,ERASEOUTRES,ALL,ALL ! 设置结果输出ASEL,S,EXTASEL,U,LOC,Y,0SFA,ALL,,CONV,5E-5,70 ! 施加对流换热载荷ALLSEL,ALLSOLVE ! 求解!第三步：右侧焊缝凝固分析（100到1000秒)TIME,1000 ! 定义求解时间DELTIME,50,10,100 ! 定义时间子步AUTOTS,ON ! 打开自动时间开关SOLVE ! 求解!第四步：激活左侧焊缝单元进行分析（1000到1001秒) EALIVE,ALL ! 激活左侧焊缝单元ALLSEL,allESEL,S,MAT,,3NSLE ! 选择左焊缝节点D,ALL,TEMP,3000 ! 施加左焊缝初始温度载荷TIME,1001 ! 定义求解时间DELTIME,1,1,1 ! 定义时间子步ALLSEL,ALLSOLVE ! 求解!第五步：左侧焊缝相变分析（1001到1100秒) DDELE,ALL,TEMP ! 删除温度载荷TIME,1100 ! 定义求解时间DELTIME,1,.5,10 ! 定义时间子步SOLVE ! 求解!第六步：左侧焊缝凝固分析（1100到2000秒) TIME,2000 ! 定义求解时间DELTIME,100,10,200 ! 定义时间子步SOLVE ! 求解!第七步：后处理/POST1 ! 进入通用后处理器SET,,,,,1, , ! 读取1秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,100, , ! 读取100秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示100秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1000, , ! 读取1000秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1000秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1001, , ! 读取1001秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1001秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,1100, , ! 读取1100秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示1100秒钟后焊接件的温度分布SET,,,,,2000, , ! 读取2000秒中分析结果PLNSOL, TEMP,, 0 ! 显示2000秒钟后焊接件的温度分布/POST26 ! 进入时间历程后处理器NSOL,2,4727,TEMP,, TEMP_2STORE,MERGENSOL,3,4752,TEMP,,TEMP_3STORE,MERGENSOL,4,4808,TEMP,,TEMP_4STORE,MERGENSOL,5,4833,TEMP,,TEMP_5STORE,MERGENSOL,6,4883,TEMP,,TEMP_6STORE,MERGENSOL,7,4908,TEMP,,TEMP_7STORE,MERGENSOL,8,5088,TEMP,,TEMP_8STORE,MERGENSOL,9,5308,TEMP,, TEMP_9STORE,MERGE ! 定义焊接件某些位置8个节点的时间温度变量/AXLAB,X,TIME/AXLAB,Y,TEMPERATURE ! 更改坐标轴标识/XRANGE,0,2000 ! 设定横坐标轴范围PLVAR,2,3,4,5,6,7,8,9, ! 绘制8节点温度随时间的变化曲线温度结果显示1秒时：100秒时：1000秒时：1001秒时：1100秒时：2000秒时：关键点温度变化曲线关键点位置分布：关键点与曲线对应情况：NSOL,2,4727,TEMP,,TEMP_2NSOL,3,4752,TEMP,,TEMP_3NSOL,4,4808,TEMP,,TEMP_4NSOL,5,4833,TEMP,,TEMP_5NSOL,6,4883,TEMP,,TEMP_6NSOL,7,4908,TEMP,,TEMP_7NSOL,8,5088,TEMP,,TEMP_8NSOL,9,5308,TEMP,,TEMP_9关键点温度变化曲线：从该图中可以明显看到：离焊接热影响区域距离较远的关键点温升较小，距离较近的关键点温升较大。
控制箱相连。
其他与外部连接的管路均通过拖链来约束，在行走的过程中随着拖链一起运动，如图2所示。
3．2存在的优点该方案避免了铜排连接及较长空冷电缆连接方式，可以将所有的管路约束在拖链内并随拖链行走，从而消除了空冷电缆摩擦、刮蹭的现象。
同时由于管路连接方式合理，整体上也非常简洁美观。
4结语该技术已经成功应用到3条五菱之光汽车生产线，经过一段时间的生产验证，解决了空冷电缆摩擦、刮蹭导致的停线问题，获得了良好的焊接质量。
综上所述，将拖链的运动特性与75k VA 变压器体积特性结合，利用柔性电缆连接到焊机控制箱，巧妙地避免了较长空冷电缆摆动连接方式，解决了伺服自动焊因空冷电缆摩擦频繁发生故障的问题。
因此，该机构可以广泛用于汽车伺服自动焊。
图2改进后伺服自动焊示意图75kVA 变压器拖链滑轨丝杠焊钳焊机/焊钳底座伺服电机基于ANSYS 的三面围焊直角焊缝应力分析及焊缝长度比例优化王新峰，唐琰，刘军（中国酒泉卫星发射中心，甘肃酒泉732750）摘要：为分析航天发射场某钢结构中三面围焊直角焊缝开裂原因，应用ANSYS 软件对承受单向载荷作用的三面围焊钢结构进行了有限元分析建模，其中正面焊缝和侧面焊缝长度分别为140，50mm ，焊缝焊脚尺寸为6mm 。
通过有限元计算，得到了钢结构整体的应力分布，探讨了正面焊缝和侧面焊缝不同部位的应力大小及其变化规律；并研究了焊缝总长度一定时钢结构薄弱部位的应力随正面焊缝与侧面焊缝长度比例的变化情况，给出了正面焊缝与侧面焊缝的最优长度比例为2．25，分析结果可为三面围焊直角焊缝的钢结构设计提供参考。
关键词：A NSYS ；三面围焊焊缝；应力；长度比例；优化中图分类号：TU392．4；TG407文献标志码：B文章编号：1002－025X (2015)01-0069-05收稿日期：2014-04-10焊缝连接是现代钢结构中一类重要的连接方法，两工件采用搭接焊接中的三面围焊方式应用广泛。
基于ANSYS 仿真的焊缝截面形状研究鄂英子1，郝兆朋2（1.齐齐哈尔高等师范专科学校，黑龙江齐齐哈尔161005；2.哈尔滨工业大学，哈尔滨150001）1引言焊接是钢结构连接的一种可靠而有效的方法，然而在焊接冷却过程中，产生的残余应力和残余变形的大小和分布不同，会直接影响到钢结构的承载能力、疲劳强度及稳定性。
因此掌握焊接残余应力在焊接结构中的分布情况和大小以及残余变形情况是十分必要的。
本文以大型通用ANSYS 有限元仿真软件为平台，提出弧形截面焊缝的观点，并与传统V 形截面焊缝进行仿真对比，弧形焊缝的焊接残余应力和残余变形明显减小，残余应力的分布更为合理，是较为有效的降低残余应力和残余变形的方法。
2不同截面形状焊缝的有限元仿真分析ANSYS 是目前应用比较广泛的有限元分析软件，具有强大的有限元分析功能和人性化的人机交互界面。
使用该软件进行有限元分析，能够有效地降低设计成本，缩短设计时间。
焊接残余变形和残余应力的大小和分布的传统分析方法所得出的结果较为局限，无法更深入地了解焊件应变的部位与范围。
而利用ANSYS 软件强大的后处理能力,可以对焊接后应力的大小和分布、形变的范围进行非常直观地分析。
2.1建立不同截面形状焊缝的有限元模型本文对两种不同焊缝截面形状的焊接件采用相同的材料（焊接件为铁板和钢板，焊接材料为铜）、尺寸和分析步骤，从800℃冷却到室温进行仿真，以保证分析结果的可靠性。
（1）定义单元类型：根据分析问题的物理性质，本文属于瞬态热应力问题，从ANSYS 单元库中选取SOLID5热-结构耦合单元进行求解。
（2）定义材料属性：本分析问题属于非线性的瞬态热分析，根据分析问题的物理环境，给定材料的弹性模量、泊松比、密度以及随温度变化的导热系数KXX 、比热C 、密度DENS 等物理性能参数，可采用插值方法获得高温时的材料热物理性能参数，以保证结果的准备性。
（3）建立模型、划分网格：根据ANSYS 提供两种网格划分方式以及本文问题分析的特点，采用映射网格，建立两种不同截面形状焊缝的模型，如图1所示。
基于ANSYS的高强钢厚板对接焊缝热裂纹成因分析董达善贾晓帅梅潇（上海海事大学物流工程学院，上海200135）摘要：利用ANSYS的APDL参数化设计语言，以节点方式建立模型，对实际生产中JFE-HITEN780S高强钢CO2气体保护焊的三维焊接温度场和应力场进行了数值模拟。
模型实现了对实际生产中JFE-HITEN780S高强钢36mm厚板的13层、29道实体焊接工艺过程进行的仿真，在仿真和理论基础上对焊接热裂纹的成因和防止措施进行了分析。
关键词：ANSYS；高强钢；厚板；对接焊中图分类号：O411．3文献标识码：BAnalysis for the Hot Cracking of Thick Plate of JEF-HITEN780S High Strength Steel in Multi-layer Welding Simulation Based on ANSYSDong Dashan，Jia Xiaoshuai，Mei XiaoAbstract：Based on the ANSYS Parametric Design Language（APDL），build the models by nodes，which can show the three-dimensional welding temperature field and stress field of the welding process of JFE-HITEN780S high-strength steel with CO2gas shielded arc welding by the numerical simulation．With the models，this paper has simula-ted the actual welding process of thick plate of JFE-HITEN780S high-strength steel，and analyzed the causes and pre-vention measures of the hot cracking during welding．Key words：ANSYS；high-strength steel；thick plate；butt welding焊接是一个包括热力耦合、热流耦合以及热冶金耦合的复杂过程，焊接热作用贯穿整个焊接结构的制造过程中，焊接热过程直接决定了接头的显微组织、焊接应力与变形。
基于ANSYS的某焊件两焊缝在顺序焊接过程中分析(含命令流)目录一、前言 (3)二、基本方法 (3)三、条件 (3)四、物理性能表 (3)五、基本数据 (4)六、分析结果 (4)七、附录： (4)一、前言本文是对一焊件两个焊缝的凝固过程的温度场进行分析，焊缝及两钢板的材料为钢。
二、基本方法使用有限元分析方法并且使用ANSYS分析软件。
采用三维八节点热分析SOLID70单元，利用生死单元技术，对两个焊缝连续凝固的过程进行分析，本分析分6步进行，首先杀死一个焊缝的所有单元，进行稳态分析，得到温度的初始条件；进行瞬态分析，分析右焊缝的液固相变的转换过程；进行瞬态分析，分析右焊缝的凝固过程；激活焊缝的所有单元，进行短时间的瞬态分析，得到温度初始条件；进行瞬态分析，分析左焊缝的液固相变的转换过程；进行瞬态分析，分析左焊缝的凝固过程。
分析时，采用英制单位。
三、条件初始条件：焊接件的温度为70℉，焊缝的温度为3000℉。
对流边界条件：对流系数0.00005 Btu/(s·in2·℉)，空气温度70℉。
四、物理性能表五、基本数据底板尺寸：2in×1.2in×0.34in上板尺寸：1in×1.2in×0.34in焊角尺寸：R=0.17in六、分析结果根据以上的有限元模型，完成对焊件的稳态分析，焊缝相变分析，焊缝凝固分析后，得到温度分布图，见附录。
七、附录：分析模型：网格化分：温度分布图（1s）：温度分布图（2s）：温度分布图（100s）：温度分布图（1000s）：温度分布图（1001s）：温度分布图（1100s）：温度分布图（2000s）：焊接过程中温度随时间变化曲线图：命令流：FINISH/FILNAME,QMH/PREP7ET,1,SOLID70MP,KXX,1,.5e-3MP,C,1,.2MP,DENS,1,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000 MPDATA,ENTH,1,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 MP,KXX,2,.5e-3MP,C,2,.2MP,DENS,2,.2833MP,KXX,3,.5e-3MP,C,3,.2MP,DENS,3,.2833MPTEMP,1,0,2643,2750,2875,3000 MPDATA,ENTH,3,1,0,128.1,163.8,174.2,184.6 BLOCK,-0.17,0.17,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.17,0.34,0,0.34,0,1.2BLOCK,0.34,1,0,0.34,0,1.2BLOCK,-0.17,0.17,0.34,0.51,0,1.2 BLOCK,-0.17,0.17,0.51,1.34,0,1.2 WPAVE,0.17,0.34,0CYLIND,0.17,0,0,1.2,0,90WPAVE,0,0,0CSYS,0FLST,3,3,6,ORDE,3FITEM,3,2FITEM,3,-3FITEM,3,6VSYMM,X,P51X,,,,0,0VGLUE,ALLVPLOT,ALL VATT,1,1,1 VSEL,S,,,1 VSEL,A,,,12,17,1 VATT,2,1,1 VSEL,S,,,11 VATT,3,1,1 ALLSEL,ALL ESIZE,0.05 VSWEEP,ALL ESEL,S,MAT,,3 TOFFST,460 EKILL,ALL ALLSEL,ALL/SOLU ANTYPE,TRANS TIMINT,OFF ESEL,S,MAT,,1 NSLED,ALL,TEMP,3000 NSEL,INVED,ALL,TEMP,70KBC,0ALLSEL,ALLSOLVEDDELE,ALL,TEMP TIMINT,ON TINTP,,,,1TIME,100 DELTIME,1,0.5,10 AUTOTS,ONKBC,1OUTRES,ERASE OUTRES,ALL,ALL ASEL,S,EXTASEL,S,EXTASEL,U,LOC,Y,0 SFA,ALL,,CONV,5E-5,70 ALLSEL,ALLSOLVETIME,1000 DELTIME,50,10,100 AUTOTS,ONEALIVE,ALL ALLSEL,ALL ESEL,S,MAT,,3 NSLED,ALL,TEMP,3000 TIME,1001 DELTIME,1,1,1 ALLSEL,ALL SOLVEDDELE,ALL,TEMP TIME,1100 DELTIME,1,0.5,10 SOLVETIME,2000 DELTIME,100,10,200 SOLVE/POST1 SET,,,,,,,1 PLNSOL,TEMP,,0 SET,,,,,,,25 PLNSOL,TEMP,,0PLNSOL,TEMP,,0SET,NEXTPLNSOL,TEMP,,0 SET,,,,,,,58PLNSOL,TEMP,,0 SET,,,,,,,64PLNSOL,TEMP,,0/POST26NSOL,2,4727,TEMP,,TEMP_2 STORE,MERGENSOL,3,4752,TEMP,,TEMP_3 STORE,MERGENSOL,4,4808,TEMP,,TEMP_4 STORE,MERGENSOL,5,4833,TEMP,,TEMP_5 STORE,MERGENSOL,6,4883,TEMP,,TEMP_6 STORE,MERGENSOL,7,4908,TEMP,,TEMP_7 STORE,MERGENSOL,8,5088,TEMP,,TEMP_8STORE,MERGENSOL,9,5308,TEMP,,TEMP_9 STORE,MERGE/AXLAB,X,TIME/AXLAB,Y,TEMPERATURE /XRANGE,0,2000 PLVAR,2,3,4,5,6,7,8,9/EXIT,NOSAV。
1.引言随着我国钢产量的飞速增长和国民经济的高速发展，我国的大型场馆和展览馆不断涌现，进而使得大跨度网架和网壳结构近年来得到突飞猛进的发展，同时也出现了大量的焊接钢板节点新形式。
焊接钢板节点是在平面桁架节点的基础上发展起来的的一种节点形式。
适用于弦杆呈两向布置的各类网架，这种节点沿受力方向设节点板，节点板间则以焊缝连成整体，从而形成焊接钢板节点[1-3]。
这种节点由于一般承受空间力，节点形式多样，节点构造极为复杂，且一般以焊缝连接，因此节点板上焊缝较集中，进而会在连接钢板内产生较大的焊接残余应力。
残余应力的峰值往往达到甚或超过基本材料的屈服极限。
当这些焊接节点钣节点服役时，它们所受荷载引起的工作应力与其内部的焊接残余应力相叠加，将导致焊接板产生二次变形和焊缝残余应力的重新分布，从而降低焊接板的刚性和尺寸稳定性，焊接构件在焊接残余应力和工作温度、工作介质共同作用下，还将严重影响结构和焊接接头的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀和高温蠕变开裂的能力。
因此，对受力极为复杂的空间节点板节点的焊接数值模拟，分析其残余应力和变形的特点，通常非常必要。
本文将首先介绍焊缝数值模拟有限元建模的相关知识，之后简要概述利用ansys 模拟焊接的三维温度场和应力场的数学计算模型，最后，采用力热耦合分析方法对焊接节点板节点进行了三维焊接数值模拟，并利用ansys 的单元后处理功能简要分析了焊接节点板的残余应力分布与变形特点，希望对以后的钢节点的焊接数值模拟具有一定的参考价值。
2.节点板节点有限元建模2.1材料的热物理参数进行焊接温度场的分析必须确定材料的热物理参数有：热传导系数（W m·℃）、对流系数（W m 2·℃）、密度（Kg m 3）、比热（J Kg ·℃）、熔点（℃）、热焓（J ）以及结构的初始温度（℃）；针对应力应变场模拟必须要确定的热物理参数有：波松比、弹性模量、热膨胀系数和屈服极限等参数[4-5]。
