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第1部分

高斯赋值-第1部分

小说: 高斯赋值 字数: 每页4000字

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/clear;nostart
/filname;1。11thermal_analysis      
/title;3D_weld_thermal_analysis
/units;si               !定义国际制单位
/prep7
!**************************************************
!定义焊接尺寸及焊接参数
!**************************************************
!******************************************构件尺寸
len=100e…3              !长0。1m                    
wid=50e…3               !宽0。05m                   
thic=6e…3                 !厚0。006m                  
!b=0。002                 !根部预留(m)               
!h=0                       !钝边(m)                   

wweld=15e…3            !焊接热影响区宽度          
lnum=10                   !沿焊缝长度方向划分份数    
!******************************************焊接参数
I=200                    !焊接电流(A)               
U=30                     !焊接电压(V)               
v=0。5/60                !焊接速度(m/s)             

arf=60                    !坡口角度(°)            
pi=3。1415926          !pi为圆周率
eta=0。7                  !焊接热效率;手工电弧焊0。7;埋弧焊0。8  
K=1。2e4                  !热流集中程度系数(/m^2) ?             
them0=25                !环境温度及母材初始温度;取室温25℃   
!**********************************************定义高斯表面移动热源参数
!GAUSS热源模型qr=qmax*exp(…k*r*r)            !(单位W/m2)
!假设热源中心坐标为(a;b;c);a=0;b=每个焊缝的最高点的坐标y;c=v*dt   
!每个焊缝上表面任一点的坐标为(x;y;z) ;x》0; y》0; z》0
!r^2=x^2+(y…b)^2+(z…c)^2,每个焊缝上表面任一点距热源中心距离
qmax=0。24*k*eta*I*u/pi                       !加热斑点中心热流(W/m2)
percent=0。99
radius=abs(sqrt(1/k*log(1/(1…percent))))     !有效热半径,单位为m
!**********************************************************************
!定义单元类型及材料属性
!**********************************************************************
et;1;solid70                                                 !计算单元类型

!nothing                                                       !定义实常数

mptemp;1;0;100;200;300;400;500                     !定义材料属性温度范围
mptemp;;1200;1250;1350;1400;1450;1500
mptemp;;1505;1705;1905;2105;2305;2500

mpdata;dens;1;1;7820;7800;7800;7800;7800;7800       !定义材料密度(kg/m3)
mpdata;dens;1;;7800;7800;7800;7800;7800;7800
mpdata;dens;1;;7800;7800;7800;7800;7800;7800

mpdata;kxx;1;1;52;50。7;48。6;46。1;42。3;38。9          !热传导系数(W/(m*K))
mpdata;kxx;1;;30;30;30;30;30;30
mpdata;kxx;1;;30;30;30;30;30;30

mpdata;c;1;1;450;469;481;508。5;536;569         !考虑相变潜热的比热容(J/kg*K)
mpdata;c;1;;700;2172;5116;6589;8061;9533
mpdata;c;1;;9533;7757;5982;4206;2431;700 
!****************************************************************
!建立有限元计算模型              
!****************************************************************
*afun;deg           !如果涉及到角度,将使用“度”(系统默认是弧度)
K;1;0;0;0
K;2;wweld;0;0
K;3;wid;0;0
K;4;wid;thic;0
K;5;thic*tan(arf/2)+wweld;thic;0
K;6;thic*tan(arf/2);thic;0
K;7;0;0;len
A;1;3;4;6
A;1;2;5;6
cyl4;0;0;thic/cos(arf/2);arf;0;90
cyl4;0;0;thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2;arf;0;90
L;1;7                                                 !形成拖拉路径L14
Vdrag;all;;;;;;14                                    !沿线拖拉面
Vptn;all                                               !分割体
Vglue;all                                              !粘贴体?
Nummrg;all
!*************************************************************
!划分网格              
!*************************************************************
aadd;24;32                           !面相加,以便生成映射网格
lccat;40;49
lccat;42;52
!*************************************沿焊缝z方向划分,均为2mm
lsel;s;line;;17;21;2       
lsel;a;line;;24;26;2   
lsel;a;line;;35;36
lsel;a;line;;14;30;16
lesize;all;2e…3 
!***************************************沿厚度y方向划分1…1。5mm
lsel;s;line;;6;25;19
lsel;a;line;;2;18;16
lesize;all;;;6
lsel;s;line;;41;43;2       
lsel;a;line;;50;53;3
lesize;all;1。5e…3
!***********************************************沿x方向划分1mm
lsel;s;line;;45;47;2      !母材 
lsel;a;line;;44;46;2
lesize;all;;;18;0。8
lsel;s;line;;7;27;20      !母材
lesize;all;;;12;0。7
lsel;a;line;;5;23;18
lesize;all;;;12;10/7
lsel;s;line;;11;34;23     !焊缝
lsel;a;line;;48;51;3
lesize;all;;;4
!****************************************划分体,生成六面体单元
alls
mshkey;1                 !映射网格
mshape;0;3d             !六面体形状
vsel;all
vatt;;;1
aslv;s
aatt;;;1
type;1                    !单元类型为1
vmesh;all
!*******************************************存档备份有限元模型
alls
save;'1。11thermal_analysis_meshed';'db'
finish
!=
!重新载入有限元模型进行加载求解
!=
/solu
/view;;…3;2;…5                          !调整窗口视角
!***********************************************************************
! 杀 死 焊 缝 区 单 元
!***********************************************************************
v1=5                                        !焊缝1所在的体              
v2=7                                        !焊缝2所在的体              
a1=18                                       !焊缝1的上表面              
a2=31                                       !焊缝2的上表面              

esel;s;type;;1                                              !选取1类单元
*get;nemax;elem;;num;max                    !得到所有1类单元号码的最大值
*get;nemin;elem;;num;min
!********************************************分段杀死第2道焊缝
vsel;s;;;v2
eslv
ekill;all
esel;s;live
eplot
!***************************************************************
!边界条件(暂时没有考虑对流)
!***************************************************************
nsel;s;loc;x;0                          !在x=0处施加对称边界条件
dsym;symm;x
!*****************************************************************
!设置非线性求解选项
!*****************************************************************
alls
antype;trans              !瞬态分析
trnopt;full                  !瞬态分析选项,完全分析
nropt;full;;on              !定义完全牛顿拉普森方法,激活自适应下降(默认)
pred;on                     !打开预测校正
timint;on                    !时间积分设置
tintp;0。005;;;1;0。5;0。2  !定义瞬态综合参数
tref;25                        !参考温度25摄氏度                    
!***************************************************************
!设置载荷步参数
!***************************************************************
t=0                           !求解时间初始值
dt0=1e…6                   !建立初始条件的小时间段
dt1=0。5                     !起始加热点对应的时间
tinc=len/(lnum*v)        !载荷步时间间隔;T =len/v;tinc =T/lnum
!tsub=0。2                   !求解温度场时子步时间              
!***************************************************************
!稳态分析确定初始温度场
!***************************************************************
!初始条件
time;dt0                 !loadstep=1;time=dt0
timint;off                !时间积分选项,关闭(稳态分析)
kbc;1                     !阶越加载
!nsubst;1                !子步为1步

esel;s;type;;1          !选择类型1的单元节点
nsle;s
ic;all;temp;25          !初始状态,温度25摄氏度              

alls
outres;all;all
solve
save;'1。11thermal_analysis_initial_temp';'db'
!查看初始温度场,应该全为25摄氏度
!***************************************************************
!按顺序模拟温度场,以第一道为例
!***************************************************************
!**************************************************第1道焊缝填充  
esel;s;type;;1                   !在第一类单元中加热流载荷
esel;r;live
eplot
*do;im;0;lnum;1     
!****************************选择有效半径内节点为当前节点 
  vsel;s;;;v1                         !选择焊缝1上表面单元    
  eslv;r
  nsle 
  asel;s;;;a1 
  nsla;r;1
  esln;r;0    
!热源加载; 将各段后点(0…lnum)为热源中心;先加载后删除热源
!即先消除上段所加高斯热源;并将上段的温度值作为下段的初始值   
!*******************************************包括起始加热点
c=V*tinc*im                                  !热源位置  
b=thic/cos(arf/2)*sqrt(2)/2  
tm=dt1+im*tinc                               
time;tm                                    
antype;4;rest
timint;on
autots;on
kbc;1
deltim;0。01;0。01;0。2          !时间步长                   
!***********************************以下为施加热流密度载荷  
*do;i;nemin;nemax;1
  *if;esel(i);eq;1;then       !如果该单元在上面的集合里,则
   xsy=centrx(i)               !读取该单元的中心坐标
   ysy=centry(i)
   zsy=centrz(i)
   rr=abs(sqrt(xsy*xsy+(ysy…b)*(ysy…b)+(zsy…c)*(zsy…c)))    !该单元中心距离热源中心
   *if;rr;le;radius;then                  !该单元中心在加热半径范围内
    qr=qmax*exp(…k*rr*rr)           !该单元中心处的热流大小
    sfe;i;nmface(i);hflux;;qr           !在每个单元所指定的面上施加热源载荷
   *endif
  *endif
*enddo
  
allsel                                        !全选求解
outres;all;all
solve
   
esel;s;type;;1                   
esel;r;live                          
vsel;s;;;v1                              !选择焊缝1上表面单元    
eslv;r
nsle 
asel;s;;;a1 
nsla;r;1
esln;r;0  
    
!!!!!!!!!!!!!!输入先暂时停止一下
!插入〃/post1plnsol;temp/psf;hflux;;1;1;on/replot〃的内容进行查看
!问题:热流载荷的分布和温度场的分布不一致(该完全一致才对),有点偏移?
!若要继续,读入〃finish/solu〃
  
*do;i;1;6
  sfedele;all;i;hflux                       !删除每个单元六个面上的热载荷
*enddo 
       
*enddo

alls
esel;s;live
eplot                                            !查看温度场                          
save;'1。11thermal_analysis_alive1';'db'
!=
!生成节点温度分布云图动画文件的程序段
!=
/post1
/seg;dele                             !允许图形数据存储到局部终端存储器
/dscale;1;1。0            !显示位移时,设置放大系数
avprin;0;0                !规定主项量和总向量如何被计算
avres;1                    !规定当powergraphies可用时,结果数据如何被平均
/seg;multi;1。11temp…10;0。2    !存动画;分节存储后来的显示;动画名字;每个画面间延迟系数

esel;s;live
!*************************************************读取初始稳态温度场结果
set;;;1;;dt0    !从结果文件读;载荷步;子步;比例因子实部;比例因子虚部;时间
plnsol;temp   
!*****************************************读取第1道焊缝过程中的温度场结果
*do;im;0;lnum;1 
tm=dt1+im*tinc 
set;;;1;;tm   
plnsol;temp                           
*enddo 

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