ABAQUS中的焊接应用实例演示

热结构仿真在传热、机械摩擦、焊接工况下受到广泛应用；而焊接分析除了对热结构仿真有一定的了解外，还需要考虑焊接热源以及增材过程，在ABAQUS中要实现这一过程需要借助子程序和生死单元功能。本文通过简单的平板焊接案例介绍在ABAQUS中的焊接分析全流程。

操作演示

一、创建部件

打开ABAQUS界面后，创建一个部件，如图(也可在别的3D软件创建好再导入ABAQUS)；

二、创建材料属性

创建截面属性&指派截；

因为在焊接分析中涉及到热的传导，在定义材料属性时需包含上图所示属性(ABAQUS中没有规定的单位，定义属性时请注意单位的统一)。

三、网格划分

选择合适的单元大小；

选择单元类型(温度位移耦合)；

为中间焊缝创建集合(此处为10等分)，因此创建10个集合(生死单元集合)；

当单元过于细密或需创建大量集合时，创建完第一个集合之后，可采用如上图方式，在命令栏输入程序语言即可自动创建后续集合。

四、创建装配体

五、创建分析步

分析步类型选择温度-位移耦合；

先建立一个时间非常短的分析步，使分析先稳定起来。

在第一步之后创建第二步，可采用如图程序语言快速建立后续分析步；

最后再创建一个冷却分析步。

六、创建相互作用

在Step-0中把焊缝区域实体设定无效；

后续焊接过程分析步可使用如下程序命令快捷建立；

建立焊接部件与空气的热交换属性；

定义焊接部件表面的辐射属性；

七、施加载荷&边界

焊板两侧固定边界；

设置部件初始温度。

八、创建JOB

注意：子程序需在工作目录下，且注意子程序中热源坐标是否与模型相对应，创建完毕提交计算即可。

九、结果后处理

应力云图

温度云图

以上是使用ABAQUS进行焊接分析的全流程，可帮助大家预测焊接残余应力在钢板上的分布、热变形以及温度分布。