18620856065
索 取 报 价
资   讯   中   心

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十七)abaqus热-力-电耦合分析过程2

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-10-22 | 361 次浏览 | 分享到:

1.创建几何体

根据模型的对称性,创建1/4模型,依照与第3章类似的方法,按尺寸建立3个三维、可变形实体部件,包括一个电极、两个平板(上、下电极形状一样,故只需建立一个)。其中电极三维部件采用Revolution(旋转)方式,旋转90°得到,平板部件采用 Extrusion(挤压)方式得到。创建的部件图如图 6-5 所示。

 

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

6-5 三维部件图

 

2.设置材料属性

1)在 Module 下拉列表中选择 Property选项,进入Property 模块,在菜单栏中选择 Material-Create 命令,或者在工具箱中单击匹按钮来创建新的材料。本例中共需创建3种材料属性,分别为铜电极材料、不锈钢上板材料SUS301-DLT 及不锈钢下板材料 EN1.4318。两种不锈钢板材的电、热物理性能取相同数值,见表6-1:而其他力学属性有较大差异,分别见表6-2和表6-3。其中由于焊接过程中温度变化较大,除密度外其他材料性能(包括各温度区间的)在设定时应勾选 Use temperature-dependent 复选框。

 

6-1 电极及工件材料的电、热物理性能参数

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

Abagus 软件中要求输入的材料性能是电导率,而电导率是电阻率的倒数。

 

6-2 点焊上板 SUS301-DLT 的力学性能参数

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

 

6-3 点焊下板 EN1.4318 的力学性能参数

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

 

2) 在菜单栏中选择Section→Create命令,或者在工具箱中单击宝按钮创建区域属性,在本例中,对应3种材料需要创建3个实体。

 

3) 在菜单栏中选择Assign→Section命令,或者在工具箱中单击2按钮,即将建立的区域性能赋给不同的部件,部件颜色变绿说明部件已被赋予材料性能,要确保所有部件都被赋予了相应的区域属性。

 

3.组装部件

1)在 Module 下拉列表中选择 Assembly选项,进入Assembly 模块。在菜单栏中选择Instance→Create 命令,或者在工具箱中单击按钮,打开 Create Instance对话框,选择导入创建的部件,其中电极有两个,因此需要导入两次。

 

2)通过对实例的旋转与平移,将4个实例组装到相应位置,如图6-6所示。

 

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

6-6 部件的组装

 

4.定义分析步

1)对应点焊过程的4个物理阶段,建立4个分析步。分别为预压分析步、通电焊接步、保持步与移除步。

 

Module 下拉列表中选择 Step 选项,进入 Step 模块,在菜单栏中选择 Step一Create 命令,或者在工具栏中单击·按钮,打开 Create Step 对话框,命名分析步为preload,选择分析步类型为Coupled thermal-electrical structural(热-力-电耦合分析)。然后单击 Continue 按钮,打开Edit Step对话框,在 Description 文本框中输入“This is a preload step”,接受默认的 Transient(瞬态分析)类型。在 Time period文本框中输入此分析步的持续时间,按点焊工艺取 0.2s。

 

因为点焊计算中会涉及较大的构件位移,所以选择Nlgeom(几何非线性)为On。另外,由于存在着复杂的接触关系,计算过程中容易出现不收敛的情况,因此在 Automatic stabilization下拉列表中选择 Specify dissipated energy fraction(定义耗散能比例)选项,保持默认的比例系数0.0002,其他保持默认设置,如图6-7所示。

 

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

6-7 预压分析步的基本设置

 

2)由于点焊模拟涉及热-力-电三物理场耦合,而且伴随着较大的塑性变形,因此,对于收敛性的要求也较高,选择较小的分析增量步才能保证计算收敛。按图6-8所示在 Imncrementation 选项卡中输入相关数据,单击OK按钮,完成预压分析步的创建。

 

abaqus热-力-电耦合分析过程2 

6-8预压分析增量步设置

 

3)采用类似方法建立另外3个分析步,通电焊接步、保持步、移除步的时长应与点焊工艺保持一致,分别取0.22s、0.4s与0.1s。相关参数可参照下列语句进行设置,这里不再赘述。

 

(内容、图片来源:《焊接过程数值模拟一书,侵删)

 

版权与免责声明:

凡未注明作者、来源的内容均为转载稿,如出现版权问题,请及时联系我们处理。我们对页面中展示内容的真实性、准确性和合法性均不承担任何法律责任。如内容信息对您产生影响,请及时联系我们修改或删除。

 主 营 产 品
cst
Abaqus
Powerflow
Xflow
simpack
CATIA
最 新 内 容
热 门 文 章
知 识 科 普
方 案 解 析
  • 汽车交通
  • 风能电源
  • 船舶机械
  • 生物医疗
  • 土木建筑
  • 新能源
  • 高科技