ANSYS APDL模拟焊接热源移动三维温度场

"该文件是关于ANSYS APDL（参数化设计语言）的使用示例，用于模拟三维高斯热源的移动焊接温度场。" 在ANSYS中，APDL是一种强大的脚本语言，可以用于自动化和定制仿真过程。在这个特定的案例中，作者首先设置了文件名称和标题，明确了这是一个关于焊接温度场的模拟。接着，选择了国际单位制（SI）作为工作单位，并进入了预处理模式（/prep7）。 接着，定义了两种单元类型：1号单元为实体单元（solid70），用于构建三维模型；2号单元为表面单元（surf152），可能用于定义热源边界条件。对这些单元的关键选项进行了设置，比如keyopt命令，以调整其行为。 然后，定义了一系列材料属性，如热膨胀系数（kxx）、比热容（c）、热导率（hf）和密度（dens）。这些值随着温度变化而变化，模拟了材料的温度依赖性。此外，还设置了与焊接相关的参数，如焊接电流（I）、电压（u）、效率（efficient）以及热源半径（r），并根据这些参数计算了热源功率（Qm）和最大热源功率（Qmax）。 接下来，定义了几何尺寸，如焊接区域的长度（lx、ly、lz）、网格大小（lsize）和时间步长（tinc）。通过这些参数，确定了最大时间步数（max_time）和最大网格数（max_x, max_y）。设置了视图、网格化选项，并应用到所有元素。这一步创建了模型的几何形状和网格。 在后处理部分，关闭了线编号显示，设置了默认的数字格式，并绘制了网格。定义了一个二维表格（flux2）用于存储温度数据，然后使用循环结构填充表格，以模拟热源沿x轴和y轴的移动。这里的循环计算了每个时间和空间位置的热通量。 这个APDL命令流展示了如何在ANSYS中创建一个动态的三维高斯热源模型，模拟焊接过程中温度随时间和空间的变化。通过这种方法，工程师可以分析焊接过程中的温度分布，进而优化工艺参数，预测潜在的热影响区和焊接应力。