T型接头焊接温度场ANSYS仿真分析报告

1、标准焊缝凝固过程的温度场分析初始条件：焊接件的初始温度为25 度，焊缝温度为 3000;对流边界条件：表面传热系数为 5e-4，比热容 0.2，材料密度 0.28，空气温度为 25 度；求 2000s 后整个焊接件的温度分布1、选择网格单元类型PreprocessorElement TypeAdd/Edit/DeleteAddThermal MassSolidBrick 8 node 70图 1-1定义单元类型2、设置钢板及焊缝材料属性PreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsMaterial Model Number 1Thermala设置焊件材料 密

2、度、热传导系数、比热容， 设置焊缝材料 密度、热传导系数、比热容及与温度相关的涵参数，如下图所示。b设置左右两道焊缝的焓参数，焓参数随温度变化曲线如图2-5 所示。文案标准图 2-1钢板热导率设置图 2-2设置钢板比热容图 2-3设置钢板密度文案标准图 2-4焊缝焓参数设置图 2-5左右焊缝焓参数3、建立几何模型PreprocessorModelingCreateVolumesBlockBy Dimensions 建立焊件几何模型。 PreprocessorModelingCreateVolumesCylinderBy Dimensions 建立焊缝几何模型。建模过程如图3-1 所示。文案标准

3、图 3-1几何模型建模过程1图 3-2几何模型建模过程2通过 Reflect 建立完整的几何模型，之后运用布尔运算中glue 使整个模型成为一个文案标准整体，如图 3-3 所示。焊接模型几何参数：横板：竖板：焊缝：图 3-3焊件几何模型设置焊件及左右焊缝网格属性PreprocessorMeshingMesh AttributesPicked 选择焊件或是焊缝， 分别对其进行设置。图 3-4焊件和焊缝的属性划分文案标准4、划分网格4.1 设置网格单元密度PreprocessorMeshingSize CntrlsManual SizeGlobalSize设置网格单元密度为0.05。图 4-1网格

4、单元密度设置4.2 划分网格结果图 4-2网格划分结果5、求解5.1 划分网格后杀死左焊缝单元SolutionLoad Step OptsOtherBirth&DeathKill Elements文案标准图 5-1杀死左焊缝5.2 设置温度偏移量SolutionAnalysis TypeAnalysis Options，在体内弹出的对话框Toffst 中输入 460，如图 5-2 所示。图 5-2温度偏移量设置文案标准5.3 稳态求解a. 设置焊缝初始温度SolutionDefine LoadsApplyThermalTemperatureOn Nodes图 5-3焊缝初始温度设置1图 5-4

5、焊缝初始温度设置2b. 对两钢板施加初始温度SolutionDefine LoadsApplyThermalTemperatureOn Nodes文案标准图 5-5钢板初始温度设置1图 5-6钢板初始温度设置2文案标准5.5 设置求解选项时间SolutionLoad Step OptsTime/FrequenceTime-Time Step图 5-7求解时间设置5.6 运算结果SolutionSolveCurrent LS图 5-8 1s稳态求解云图结果文案标准5.7 右焊缝液固相变瞬态求解进行瞬态求解，分析右焊缝液固相变过程，时间设置1100s删除焊缝温度载荷SolutionDefine L

6、oadsDeleteThermalTemperatureOn NodesTEMPOK图 5-9删除稳态载荷施加对流换热载荷SolutionDefine LoadsDeleteThermalTemperatureOn Nodes图 5-10施加对流换热载荷瞬态求解设置SolutionLoad Step OptsTime/FrequenceTime-Time Step文案标准图 5-11施加对流换热载荷求解SolutionSolveCurrent LS5.8 右焊缝凝固过程分析SolutionLoad Step OptsTime/FrequenceTime-Time Step图 5-12右焊缝凝固

7、过程时间步设置文案标准运行结果SolutionSolveCurrent LS图 5-13 右焊缝 1000s 云图显示六、左焊缝固液相变过程分析6.1 左焊缝凝固过程左焊缝固液相变过程、凝固过程、求解过程同右焊缝设置和分析过程，在此之前应先将左焊缝激活 SolutionLoad Step OptsOtherBirthDeathKill Element ，然后进行节点设置、节点温度设置、瞬态求解设置。文案标准6.2 运行结果SolutionSolveCurrent LS图 6-12 a.1001s 的温度云图b.1002s 的温度云图c.1100s 的温度云图d.2000s 的温度云图七、结果后处理7.1 选择时间节点General PostprocRead ResultsBy pick图 7-1 左焊缝节点选择文案标准7.2 查看结果G