ANSYSWorkbench點(diǎn)焊有限元模型及其實(shí)質(zhì)

2016-09-22  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

兩塊厚度為10mm的100*100板件,現(xiàn)在其搭接處進(jìn)行點(diǎn)焊。為了揭示ANSYS Workbench對(duì)于點(diǎn)焊的建模細(xì)節(jié),這里故意把這兩塊板的距離拉大到10mm,以便于觀察焊接建模的細(xì)節(jié)。

首先在Designmodeler中創(chuàng)建兩塊板件如下圖:

然后使用point功能

對(duì)于創(chuàng)建的點(diǎn),使用如下的細(xì)節(jié)視圖設(shè)置。

上圖中設(shè)置了點(diǎn)焊模式,并設(shè)置基于焊點(diǎn)數(shù)目來創(chuàng)建縫焊,并且設(shè)置下面平板的上平面為基面,其左邊為導(dǎo)向邊,而在距離該導(dǎo)向邊5mm的直線上布置焊點(diǎn)。焊點(diǎn)數(shù)目有8個(gè)。而焊接的另外一個(gè)物體就是上面的平板。

生成焊點(diǎn)以后得到的焊點(diǎn)分布如下圖:

從該圖中可以看到下板上平面的焊點(diǎn)分布。而上面板的下平面則對(duì)應(yīng)分布著焊點(diǎn)如下圖:

可以看到,這些焊點(diǎn)與上面的焊點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的。

進(jìn)入mechanical,可以看到它已經(jīng)自動(dòng)識(shí)別了8對(duì)焊點(diǎn),其中的一對(duì)焊點(diǎn)在下圖中示出。

進(jìn)行十分粗糙的網(wǎng)格劃分,設(shè)置單元尺寸為20mm,目的是考察ANSYS Workbench是如何對(duì)待焊點(diǎn)的。

從下圖中可以看到,在焊點(diǎn)出現(xiàn)的地方,ANSYS實(shí)際上是布置了硬點(diǎn),在這些地方必須產(chǎn)生節(jié)點(diǎn),而后形成了其它的單元。

為了進(jìn)一步考察ANSYS所使用的單元,把該模型導(dǎo)入到finite element modeler中如下圖:

在finite element modeler中單擊write solver file,即寫出建模文件為test.inp

然后進(jìn)入到經(jīng)典界面中,導(dǎo)入該文件

下面是用單元模式查看的結(jié)果。可以看到,焊接是通過一些線性單元來模擬的。

進(jìn)一步只顯示焊接單元如下圖。ANSYS用了很多單元來模擬一對(duì)焊點(diǎn)如下圖。那么這些單元到底是什么單元呢?

查看ANSYS的單元庫(kù),原來使用的是BEAM188.

該單元的截面是圓形,半徑是10mm左右。

進(jìn)一步查看上面的焊點(diǎn)單元如下圖。可以看到,對(duì)于19號(hào)節(jié)點(diǎn)(其中一個(gè)焊點(diǎn)),ANSYS創(chuàng)建了很多BAEM188單元與之相連接,從而來模擬焊接。

如果用戶對(duì)于ANSYS自動(dòng)創(chuàng)建的焊接模型不滿意,可以自己在這里設(shè)置其截面參數(shù),材料類型等等,進(jìn)行更加精細(xì)的控制。

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