双丝焊温度场算法的程序优化设计

通过对有限元软件ANSYS的二次开发实现对双丝埋弧焊焊接温度场的有限元分析.利用APDL语言编写了移动热源的热流计算和加载程序,特别是使用高效的矢量运算和数组存储简化了计算加载的操作,实现了双丝焊移动热载荷的准确顺序加载这一大创新点.通过实例计算表明对热流计算与加载过程的这种改进,缩短模拟计算时间、减少计算量、提高计算效率,验证了此算法正确可行,此种热场算法可以很方便的由双丝焊的热场计算与加载推广到多丝焊热场的计算与加载.     

基于ANSYS的小间隙对接熔化极弧焊温度场数值模拟

分析了熔化极焊接热源分布模式,利用有限元软件ANSYS对焊接温度场进行计算,采用APDL编写了移动热源加载子程序,采用生死单元法处理焊接过程中对接焊焊缝间隙熔丝金属填充问题,分析了焊缝间隙的变化对焊接温度场的影响,以有利于后续的熔池系统建模和控制.     

双丝埋弧焊温度场的三维动态模拟

本文采用有限元分析方法,建立了双丝埋弧焊温度场的有限元计算模型,利用ABAQUS软件的FORTRAN语言编写程序,实现在移动热源载荷下的有限元计算,得到不同时刻的双丝埋弧焊温度场分布,并且通过实验验证,与仿真结果比较吻合。     

基于带状移动热源的J形坡口焊接残余应力数值模拟研究

利用有限元软件ANSYS,对反应堆压力容器CRDM贯穿件J形坡口外壁焊接残余应力进行数值模拟,并与试验结果比较。首先,建立了压力容器控制棒驱动机构J形坡口焊接接头三维有限元模型,采用带状移动温度热源模型模拟焊接中的移动热源,运用APDL语言对模型进行汇编,实现带状移动温度热源的加载和计算。在模拟过程中运用单元生死技术来模拟焊料单元的焊接参与情况。结果表明:带状移动温度热源能够实现对J形坡口焊接残余应力场的有效计算;J形坡口外表面轴向和环向应力分布趋势大致相同,呈M形;焊缝区域,环向拉应力大于轴向拉应力;焊趾部位存在应力极值点。     

火管架焊接温度场的模拟

通过大型通用有限元软件ANSYS对焊接火管架焊接温度场进行数值模拟.利用ANSYS软件中的APDL语言编写了温度场计算的程序,选择生热率加载模拟火管架焊接热源的移动过程,并运用生死单元技术模拟焊料的填充过程,最后得到焊接温度场瞬态变化的过程和焊缝中心线上节点的热循环曲线,为焊接火管架残余应力和变形分析提供依据.     

基于ANSYS的熔化极弧焊温度场三维数值模拟

分析了熔化极焊接电弧及熔滴热输入分布模式,利用有限元软件ANSYS对温度场进行了计算,采用APDL编写了移动热源加载子程序.在不同焊接规范下,对试验所得熔宽和熔深值与模拟值进行比较,最大误差不超过8%,并分析了工件截面变化对焊接温度场的影响,有利于后续的熔池系统建模和控制.     

不锈钢薄板激光对接焊有限元仿真分析

利用ANSYS软件热-结构耦合功能,对AISI202不锈钢薄板激光对接焊进行仿真分析.建立高斯热源模型.并通过APDL语言编写程序实现热源的移动加载,对焊接温度场进行动态模拟.最后进行残余应力场分析,得出残余应力的分布规律.试验测量结果与仿真结果对比表明,二者具有较好一致性.     

2024铝合金薄板激光拼焊工艺优化及有限元模拟分析

利用Nd:YAG激光器对厚度为0.5mm的Al-Cu-Mg系2024铝合金薄板进行激光焊接试验。通过正交实验研究了影响焊缝质量的因素,优化了激光焊接工艺参数,并基于ANSYS建立高斯热源模型,利用APDL语言编程实现热源的移动加载,从而对焊接温度场进行动态模拟,得出温度分布,最后进行温度场和焊缝宽度测量。对比表明,试验数据和模拟结果吻合较好。     

基于ABAQUS的双丝埋弧堆焊层温度场模拟

利用ABAQUS软件的FORTRAN语言编写程序实现双丝埋弧焊温度场的有限元计算,从而建立了该温度场的有限元模型,研究移动热源载荷下,不同工艺参数对双丝埋弧焊层温度场分布的影响,并且进行堆焊试验验证。试验结果表明,随着焊接电流和电弧电压的增加,熔池的熔宽及熔深都有所增加;随着焊接速度的增加熔宽、熔深都有所减小。这一结果与仿真结果一致。     

铝合金双丝焊应力场的数值模拟

通过对双丝焊电弧形态及熔滴过渡蹄径进行分析．发现双丝焊时前丝和后丝的电弧均向两丝中间偏转的现象．以此为基础．对双椭球形热源模型进行修正,提出了可用于双丝焊温度场计算的热源模型,并经过实际温度采样验证了该模型的准确性。以此为基础．分析了2219铝合金双丝焊条件下纵向驶横向应力的演变规律。     

液压挖掘机动臂体的焊接有限元模拟

通过焊接过程的理论分析和现状研究,以液压挖掘机的动臂体焊接为例,给出了整个动臂体焊接温度场和残余应力的计算流程,采用ANSYS有限元分析软件对焊接过程进行分析,利用APDL语言进行数值模拟运算.有限元模型采用三维实体单元,考虑到材料的物理性能随温度的变化而变化,运用内生热的加载方式模拟焊接热源,运用生死单元法模拟多道焊缝的焊接过程.获得了多道焊缝的焊接过程和焊接温度场、残余应力场,并对结果进行了讨论.     

基于ProCAST和ANSYS软件分析径向加载的铝合金轮毂应力分布

利用ProCAST软件对某铝合金轮毂产品进行低压铸造数值模拟,运算后得到了轮毂铸件的铸造残余应力,通过开发的接口程序分别把轮毂铸件的有限元网格的节点信息、单元信息和各节点上的六个应力分量输入到ANSYS软件中,利用ANSYS的结构分析模块对轮毂铸件进行静态加载。通过这个方法,可以对含有铸造残余应力的轮毂铸件进行其他各种载荷分析,分析的结果更加符合铸件的实际情况,获得准确的结果,指导实际工作。     

电火花放电蚀坑的有限元热分析

放电通道等离子体中的热源是工件材料蚀除的最主要动力.通过对电火花放电过程建立数学物理模型,以热流密度和热对流作为最主要热载荷,动态施加于放电点处.用有限元ANSYS软件对所建立的模型进行了温度场分布仿真,讨论了不同峰值电流和脉冲宽度条件下,放电蚀坑深度和半径的变化规律.计算结果和试验结果比较后发现,模型对蚀坑深度和半径的变化有较好的预测精度.     

激光焊接温度场数值模拟

深入分析了激光焊接小孔传热模型的特点，在此基础上选取合适的热源形式，研究了移动线热源和高斯分布热源作用下，准稳态与瞬态激光焊接温度场。利用MAT—LAB软件及ANSYS有限元分析程序对激光焊接温度场地分别进行了计算及模拟，并且将两种分析结果进行了比较。最后还将有限元的模拟值与实测值进行了对比分析，进一步验证了小孔模型与高斯热源在激光焊接温度场模拟中的适用性。     

基于ANSYS的电渣熔铸渣池热电场模拟的载荷处理

基于ANSYS软件,对电渣熔铸过程中各种边界条件进行了处理,如电渣熔铸电载荷的处理、热载荷的处理,特别是对渣池的结晶器、自耗电极与大气、渣池与大气、渣池与金属熔池之间的边界进行了载荷处理,并利用自耗电极熔化率验证了模拟结果是正确的,载荷处理也是合理的.     

基于ANSYS的GMAW温度场计算

根据传热学、流体力学、物理冶金等理论，建立了运动电弧下熔化极气体保护焊(GMAW)的三维非稳态熔池的数学模型。在数学模型的基础上建立了GMAW堆焊的有限元模型，并使用通用有限元软件ANSYS对熔池温度场进行了计算，在计算的过程对有限元模型进行了非均匀网格划分，加入了熔滴对熔池的能量和表面变形的影响，采用了双高斯热源叠加的双峰热源分布模型，应用有限元生死单元的处理方法。并通过不同工艺参数下的工艺试验的熔宽和熔深的测量值与ANSYS计算值进行了比较，熔池的熔宽和熔深的误差均控制在8％以内。结果表明，使用ANSYS和使用双峰分布的热流来计算GMAW温度场均是可靠和可行的。     

基于APDL的多丝埋弧焊温度场模拟的算法研究

焊接温度场的分析是焊接研究的基础,多丝埋弧焊焊接温度场模拟的难点在于热流密度的计算和加载。在考虑了焊丝偏转的情况下,采用双椭球热源模型,并应用叠加原理,使用APDL（ANSYS Parameter Design Language）完成移动热源热流密度加载计算。在计算程序中采用标量参数而不用数组,保证其在一次循环中完成计算工作,从而避免了大量数值存储、调用、循环造成的计算量过大。通过三丝埋弧焊直缝管焊接温度场计算和焊缝形状对照结果表明：该方法的计算精度能够达到预计的精度,可以用于多丝埋弧焊焊接温度场的计算。     

异厚度铝合金薄板激光拼焊温度场数值模拟

利用ANSYS软件对异厚度铝合金激光拼焊的温度场进行三维瞬态有限元分析.为了提高计算精度和效率,采用过渡网格划分形式划分网格以保证焊缝处网格足够细小.选取高斯函数分布的热源模型,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序实现移动热源的加载.在模拟中既考虑一般激光焊接中材料热物理性能参数的温度相关性、熔化潜热、边界条件、等离子体、熔池对流、保护气体等对温度场的影响,又考虑异厚度铝合金激光拼焊的特性.利用高温热电偶检测异厚度铝合金激光拼焊过程中的温度场,将模拟值与实测值进行对比分析,结果表明,模拟值与实测值吻合良好.     

电主轴刀柄黏屑检测夹头应力与变形研究

高速电主轴数控机床在上刀过程中发生的电主轴黏屑现象导致刀具位置不正,进而造成同心度误差,严重影响加工精度,现有的后处理检测方法,不仅影响加工效率而且造成加工资源的浪费。为解决上述问题,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对电主轴黏屑检测夹头进行应力、变形分析,模拟电主轴夹头的黏屑检测。通过模拟正常工况与黏屑工况下夹头外感受面的受载情况,分析黏屑处应力、变形和黏屑位置。研究结果可为电主轴黏屑检测夹头的结构优化设计和黏屑检测方案的设计提供参考。