Workbench焊接模拟新技能：高斯移动热源应用

一直以来，都是用ANSYS经典做焊接模拟的，前两天用ANSYS Workbench做了一个焊接模拟过程，我查阅了很多文献和网络资料，没有人用Workbeach做焊接模拟，所以也不确定我做的是否完全正确，望高手斧正。
 

问题阐述：三维平板堆焊焊接残余应力分析，先分析焊接温度场，然后转化为结构分析焊接残余应力，板材模型为0.2×0.2×0.006m，焊接速度10mm/s。考虑其对称性，建立了板材的一半模型进行分析。
 

模型如图所示。

一半模型

靠近焊缝的部位网格要细化。
 

网格划分

对加热的表面named selection为A1、A2，因为后面的高斯热源加载采用的是APDL，为后面加高斯热源作准备。
 

加载热源面

设置好瞬态热分析的步长和对流条件，插入Command定义高斯热源。
 

 *DEL,_FNCNAME
 

 *DEL,_FNCMTID
 

 *DEL,_FNC_C1
 

 *DEL,_FNC_C2
 

 *DEL,_FNC_C3
 

 *DEL,_FNCCSYS
 

 *SET,_FNCNAME,'GAOSI'
 

 *DIM,_FNC_C1,,1
 

 *DIM,_FNC_C2,,1
 

 *DIM,_FNC_C3,,1
 

 *SET,_FNC_C1(1),2000
 

 *SET,_FNC_C2(1),0.01
 

 *SET,_FNC_C3(1),0.007
 

 *SET,_FNCCSYS,0
 

 ! /INPUT,HANJIE.func,,,1
 

 *DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,19,1,,,,%_FNCCSYS%
 

 ! Begin of equation: Qm*exp(-3*({X}^2+({Y}-V*{TIME})^2)/R^2)
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999
 

 *SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0
 

 *SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)%
 

 *SET,%_FNCNAME%(4,0,1), %_FNC_C2(1)%
 

 *SET,%_FNCNAME%(5,0,1), %_FNC_C3(1)%
 

 *SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -3, 0, 1, -1, 2, -2
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 3, 0, 0, -3
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 1, -3, 3, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 2
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -3, 0, 1, 2, 17, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -1, 0, 1, 18, 3, 1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -4, 0, 1, 3, 2, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, -4
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -5, 0, 1, -4, 17, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 1, -5
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 19
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -2, 0, 1, 19, 17, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 4, -2
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -1, 7, 1, -1, 0, 0
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -2, 0, 1, 17, 3, -1
 

 *SET,%_FNCNAME%(0,19,1), 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
 

 ! End of equation: Qm*exp(-3*({X}^2+({Y}-V*{TIME})^2)/R^2)
 

 D,A1,TEMP,%GAOSI%
 

 D,A2,TEMP,%GAOSI%瞬态热分析设置完毕，然后就是求解，大概需要10分钟。
 

不同时刻时的温度场结果：
 

温度分布

焊接温度场的动画：
 

温度场动画

然后把瞬态热分析的结果转化为瞬态结构分析，把温度场作为焊接残余应力分析的热载荷。
 

在瞬态结构分析模块里，设置好焊接约束条件，设置好时间和步长，读取每一步温度载荷作为热载荷进行结构分析，要注意设置热载荷读取的时间和结构分析时间一致（默认条件下结构分析读取热分析的最后一步作为热载荷）。
 

  求解时间大概半个小时，不同时刻的应力场分布：
 

应力场

应力场的动态过程：
 

应力场动画

不同时刻的焊接变形：
 

焊接变形

焊接变形的动态过程：
 

焊接变形动画

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