有限元分析技术如何模拟焊缝？

2016-11-10 by:CAE仿真在线来源:互联网

烧焊这种连接形式广泛应用于各种机械产品中,在对烧焊产品施行有限元分析的时刻,众多人不晓得该怎么样摹拟焊缝。本文接合我私人的实际工程项目经验,谈谈烧焊的有限元摹拟的一点问题。

用有限元摹拟烧焊,总体来说,有两种事情状况:

事情状况1:

十分关切焊缝的烧焊性能。这一般是做烧焊方面学术研讨的人所关切的问题。
在这种事情状况下,由于我们关切的就是焊缝本身,所以务必严明依照烧焊的实际事情状况来树立焊缝和被烧焊器件的几何板型,焊缝本身不可以被疏忽掉。至于焊缝摹拟的细节,则需求具体问题具体分析,这不是本文想要商议的问题。

事情状况2:

并不关切焊缝本身,觉得焊缝由烧焊工艺保障能够达到所规定的强度要求,焊缝只是起到连接器件的效用。
这种事情状况在工程实际中最为常见,这也是本文要商议的重点。
在工程实际中,我们一般并不关切焊缝本身,我们一般觉得焊缝由烧焊工艺能够保障达到所规定的强度要求,焊缝只是起到一个连接被烧焊器件的效用。
在有限元摹拟中,焊缝一般被简化为某种连接形式,不一样的求解器,有不一样的处置形式。
在NASTRAN中有专门用于摹拟烧焊的单元。主要有CWELD单元,ACM系列烧焊单元(涵盖一系列单元)等。以工业尝试数值为根据,nastran中的烧焊单元通过多次改进,性能有了非常大的增长,通过海外众多交通工具厂商的实际运用表明,nastran的烧焊单元假如运用允当,分析计算最后结果与实验测试数值有相当高的吻适宜。
除开专门的烧焊单元外, nastran中还有rbe2单元,rbe2单元用于把两个节点刚性连接起来,有时也被用来摹拟烧焊。因为rbe2单元不必尤其的设置,运用起来简单直接,因为这个,仍然有众多工程师喜欢用它摹拟焊缝。rbe2单元摹拟焊缝的欠缺是它过于板硬了,普通只用在要求不太高的场合。

至于ansys,ansys中并没有大致相似于nastran中的专门用于摹拟烧焊的单元,只能退而求次了,ANSYS中主要有三种办法来摹拟烧焊:
1)运用MPC184单元。效果大致相似于nastran中的rbe2刚性连接,在运用mpc184的时刻,必须要注意变更其单元的KEYOPT(1)的默许设置使KEYOPT(1)=1,使之具备rigid beam属性,额外要注意的是对于运用MPC184连接起来的节点,不可以给予另外约束,否则,有可能会引动过约束而使ANSYS报错。
2)运用CERIG指示。可以运用CERIG指示直接把两个节点直邻接接起来。需求注意的是,对于cerig中的从节点,不可以给予不论什么约束,否则会报错,计算没法施行。
3)以上两种办法,都是刚性连接,效果大致相似于nastran中的rbe2,欠缺也和它同样。假如想使摹拟更近实际事情状况一点儿,我们可以用一定横截平面或物体表面的大小的梁单元来连接两个器件,至于梁的横截平面或物体表面的大小体积,梁的材料属性该怎么样取,需求和实验数值施行相比较在这以后来挑选最合宜的数值。
对于abaqus,LS_dyna等其它求解器,也供给了一点连接形式,可以用于摹拟烧焊,具体事情状况可以大致相似参考上面所说的办法处置。