利用APDL語言的焊接溫度場參數(shù)化分析論文

　　引言

　　選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對提高焊接質量和提高生產效率很重要。長期以來，焊接工藝優(yōu)化主要依靠經驗積累及實驗測試，但實驗既繁瑣又浪費很多時間，增加了成本。隨著計算機技術的發(fā)展，采用有限元分析軟件進行數(shù)值模擬的方法模擬焊接過程為實際焊接提供了理論依據(jù)，降低了生產成本。

　　ANSYS有限元分析軟件就是其中最典型的代表之一。通過其APDL CANSYS Paramelric Design Language)語言編寫的命令流可以建立智能的分析過程，自動完成復雜的分析計算過程。本文分析就是采用APDL語言來編寫，以平板對接焊為例。把不同的焊接工藝參數(shù)和平板的兒何參數(shù)作為分析變量，分析時只需輸入改變的變量值，軟件能自動完成整體的平板對接焊溫度場數(shù)值模擬。

　　1 實例分析

　　模擬試驗中母材為20鋼((20鋼的高溫物理性能從文獻中得到)。

　　模型創(chuàng)建前要確定好參數(shù)變量，便于后續(xù)命令的編寫，避免出現(xiàn)混亂。分析時會出現(xiàn)所不的參數(shù)值輸入框，方便修改變量數(shù)值。在ANSYS中進行焊接模擬時，焊接熱源模型的選擇是重中之重，本文選擇生死單元熱源加載模型，該模型熱源能夠模擬焊縫的形成過程。即在開始計算前，將所有焊縫單元“殺死”，相當于焊前的裝配狀態(tài)。計算時，按順序將被“殺死”的單元逐一“激活”，模擬焊縫形成過程，同時給激活的單元施加生熱率，每一步計算完成后，刪除該步的生熱率，重新進入下一步加載計算a。山于生死單元不

　　2 結果分析

　　不同的參數(shù)值，溫度場的變化情況不同。分別是改變焊接電流((150 A,160 A,170 A,180 A,190 A)、焊接電壓(15V,16V,17V,18V、19 V)和坡口角度(300,400,500,600,700)溫度場中最高溫度的變化情況。山圖中可以看出，隨著焊接電流、焊接電壓的增加，溫度場的最高溫度也在增加;隨著坡口角度的增加，溫度場的最高溫度在下降。

　　3 結語

　　本文通過對焊接溫度場的數(shù)值模擬，闡述了APDL語言的參數(shù)化分析方法。通過改變參數(shù)數(shù)值，能夠快速地分析不同參數(shù)下的模型的溫度場變化情況，是對模型溫度場的簡單二次開發(fā)。靈活運用APDL語言的參數(shù)化進行熱分析，可以大大提高分析效率，為后續(xù)的熱結構禍合場參數(shù)化分析提供參考。

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