ANSYS 焊接仿真主要通过热 - 力顺序耦合方法实现,先计算焊接温度场,再将其作为载荷计算应力与变形。
核心仿真流程
前处理:清理几何模型,定义随温度变化的材料属性(热导率、比热容等),对焊接区域进行局部网格加密。
热分析:设置移动热源模型(如高斯热源),利用生死单元技术模拟焊缝金属的逐层熔敷,进行瞬态热求解。
结构分析:将热分析的温度场结果导入结构模块作为热载荷,施加机械约束,求解残余应力与变形。
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关键技术与注意事项
生死单元:通过“杀死”和“激活”单元模拟材料从无到有的过程,需预先创建所有单元。
网格策略:焊接区网格需细化,点焊连接建议使用四面体单元,薄壁件厚度方向至少划分 3 层单元。
时间步长:需匹配热源移动速度,非线性强时开启自动时间步长以确保收敛。
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