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机械 2005年第9期 总第32卷 计算机应用技术 ·45·
基于ANSYS APDL 的堆焊热过程数值模拟
张光明,李志宏,彭显平
( 四川工程职业技术学院 机电系,四川 德阳 618000)
摘要:结合课题研究需要,本文建立了适当的有限元计算模型,利用ANSYS 软件的APDL语言编写了程序,解决了呈高
斯函数分布且移动的焊接热源的施加,实现了焊接温度场的三维动态模拟。
关键词:温度场 ;数值模拟;ANSYS ;APDL
中图分类号:TG4 文献标识码:A 文章编号:1006-0316(2005)09 -0045 -03
Numerical simulation of temperature field for build-up welding based on Ansys APDL
ZHANG Guang-ming ,LI Zhi-hong ,PENG Xian-ping
(Sichuan Engineering Technical College,Deyang 618000 ,China)
Abstract :For the need of researches, the proper finite element model was built. Based on ANSYS APDL developing platform,
the program was designed to solve the GAUSS function heat loads applying and obtain the three dimensional dynamical
temperature field for build-up welding.
Key words :temperature field ;numerical simulation ;ANSYS ;APDL
焊接温度场的准确计算是焊接冶金分析、焊接 (2 )已知边界上的物体与周围介质间的热交换
应力和变形分析以及焊接质量控制的前提。由于焊
T T T
l n l n l n b T T
接过程中,随着热源的移动,整个焊件的温度均随 x y z a s
x y z
时间和空间变化;材料的热物理性能参数随温度变
化,焊接过程中还存在熔化潜热和相变。因此,焊 式中:qs 为单位面积上的外部输入热源;β为
表面换热系数;T 为周围介质温度;T 为已知边界
接温度场的问题是典型的非线性瞬态热传导问题。 a s
上的温度, n 、n 、n 、为边界外法线的方向余弦。
x y z
1 计算模型 1.2 物理模型
1.1 数学模型 基于课题研究目的的需要,根据文献[2]的试验
装置,同时考虑到计算资源的实际情况,本文所选用
非线性瞬态热传导问题的控制方程为[1]
的
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