ANSYS薄板多道焊接残余应力有限元分析

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本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了一个焊接模型的计算过程，包括模型、单元、材料参数和边界条件等。通过使用SOLID226进行热-结构计算，使用表面效应单元SURF152施加热流密度，计算了焊接过程中的温度和应力问题。文章给出了不同时刻的温度和应力云图，并介绍了作者和声明。

1、模型

如图所示，给出了焊接模型的俯视图，模型的几何尺寸如图所示，单位为mm，该模型由两个焊道和三个焊件组成其厚度为5mm

图焊接模型的俯视图

2、单元

本实例采用直接法计算薄板多道焊接过程中的温度和应力问题，使用SOLID226进行热-结构计算，使用表面效应单元SURF152单元施加热流密度

3、材料参数

4、边界条件和载荷

焊件的初始温度为20℃，焊件的上面三个面和周围的八个面为对流换热，其对流系数为30 W/m2/℃，焊件的底面也为对流换热，其对流换热系数为300 W/m2/℃，高斯热源先从焊接模型的第一个焊道移动，然后在第二个焊道移动。完全约束模型的左右两端的侧面，约束模型底面上的Y方向位移，约束模型下侧面上的Z方向位移。

下面给出了不同时刻的温度和应力云图。

时间1s时刻的焊接温度云图

时间5s时刻的焊接温度云图

时间15s时刻的焊接温度云图

时间25s时刻的焊接温度云图

时间1s时刻的焊接等效应力云图

时间15s时刻的焊接等效应力云图

时间25s时刻的焊接等效应力云图

作者：张老师，仿真秀科普作者，拥有 15 年的结构，传热，流体，多物理场耦合和疲劳软件工程应用经验。擅长的软件 ANSYS 经典环境，ANSYS Workbench ，Fluent，nCode 和 LS-DYNA，以第一作者身份，出版有限元著作 5 部,承担多项科研课题，有丰富的有限元培训经验，累计培训学员多达 5000 余人，深受好评。