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| 24III-T39 MBU(陆毅刚)焊接变形分析.pdf |
焊接变形分析 |
2024-12-10 14:43:48 2024-12-10 14:43:48 |
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焊接变形分析
2024.12.10分析概要
焊接引起的问题之一是焊缝变形。焊接变形是由于焊接部位发生焊接应变而导致整个结构发生变形的现象。当发生焊接变形时，由于初始不规则性、与所需尺寸标准的偏差以及与其他零件结合时出现问题，屈曲强度降低。通过使用 CAE 预先预测该焊接变形，可以改变焊接方向和顺序，了解考虑了焊接变形的初始状态并采取对策。本文介绍使用 Ansys 预测焊接变形的例子。
分析目的
（图 1）中的几何形状确定焊缝变形。
图1 焊接变形图
分析手法
本解析用传热-结构耦合场进行分析建模。利用从 Ansys 的 Coupled Field Transient 系统(图2)，即使在 Workbench 的环境中也可以简单地实施使用耦合场的需求分析。
图2 Coupled Field Transient系统
分析流程如图（图3）所示。我们将分析分为两个过程：焊接过程和冷却过程。
在焊接过程中，通过进行沿路径移动热载荷的瞬态分析，可以获得接近实际情况的温度分布和热变形。此外，使用 birth and death 功能（启用/禁用单元的功能）逐渐使焊道部分的单元能够表达填充金属的添加方式。这样就可以重现不断变化刚性和热传导的焊接工艺的分析。
在冷却过程时，计算分析冷却至室温时的变形量。
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