然后在热源校核界面上选择拉伸 (Translation)或者旋转(Rotation), 点击Parameters按钮输入参数, 本例中选择拉伸,参数如下 (1) 拉伸总长度 90 (2) 在多大区域内划分
细密网格 30 (3) 热源中心所在位置距离
拉伸的最末端的距离 15 (4) 最小网格尺寸 1 (5) 最大网格尺寸 3 输入后点击Save,进行保存。 返回到热源校核界面。
点击Create mesh,在主界面上 生成3维网格如右图
2. 加载材料数据库和函数数据库
a.加载材料数据库步骤如右图所示 (注意在sysweld的软件界面上 关闭窗口时,应选择下面的Quit 或者Close按钮来关闭窗口)
打开后,默认路径就是软件的 安装目录,材料库文件 选择welding.mat文件, 点击OK,加载完成。
给焊接零件赋材料,本例材料均选择S355J2G3,方法如下
b.加载函数库文件 步骤如右图所示
函数数据库是用来存放函数的, 热源我们定义好后也是一个函数, 校核完毕后将被存放在我们加载的 函数库文件中。
3. 定义热源参数
热源在有限元计算里面认为是一个函数,首先给定初始值对函数的参数给定初始值,然后根据实际焊接的截面熔池形状校核。在软件中,热源函数给出了三种模型,2维高斯(2D Gaussian),双椭球(Double ellipsoid),3维高斯圆锥(3D conical gassian),另外大家还可以使用custom自定义热源模型。一般高能束焊推荐采用3维高斯圆锥模型,普通弧焊采用双椭球
模型。本例采用双椭球热源模型。
模型的几何参数意义可以见下图
首先输入热源函数名
(本例中名字SOURCE_TTS) 模型参数设置如下
Qf 与Qr (表示单位体积上的输入能量, 单位是watt/mm^3, 初始输入的是比例关系)
建议 1.2 1 af 双椭球前半轴长度 3 ar 双椭球后半轴长度 4.5 b 横向长度(建议:融宽的一半) 1.8 c 纵向半径(熔深深度) 2
x0,y0,z0 表示热源中心在由焊接线和参考线确定的局部坐标系(以焊接线开始点为坐标原点,焊接线指向参考线方向为x0,沿着焊接线方向为y0,右手定则确定z0轴)中的坐标。本例 0,0,0
ay 热源进入方向是沿着z0轴的反方向,ay是热源进入方向沿着y0轴旋转的角度,顺时针为正。本例 0
Power(Total*Efficiency)输入的有效功率,单位是瓦特。(电流乘以电压乘以效率) 1800 输入后点击Add按钮。初始值设置完成。
4. 求解
设置其余参数,初步求解。 Plot子菜单里面,
选择Macrography(在计算完毕后 自动显示截面温度云图)
Molten temperature(熔点) 1500 HAZ temperature(热影响温度) 800 温度单位均为摄氏度。
Solve子菜单里面, 选择solve,
Curvilinear velocity: 5 (热源移动速度,单位mm/s) Intial temperature: 20
(焊接件初始温度,单位摄氏度)
Phase proportions(初始相) 按默认。
其余选项默认
点击OK键,进行初算。
5. 检查结果
计算完毕后,屏幕上会自动显示截面的温度场结果,如下图所示,与实际的焊缝相对照,根据实际情况回去调整Process里面的参数(修改方法:点击Process下面框中的文字,然后修改对应的空格,修改后,点击Add下面的Replace即可替换掉以前的值),修改后继续点击OK计算,观察结果,只到焊缝的熔池及热处理区与实际情况向符合为止。
6. 保存热源到函数库
得到合适热源参数后,保存到函数库中,用于后面求解时使用。
关闭窗口后,会有提示窗口
提示数据库文件被修改,是否保存,点击Yes,保存。 热源校核的过程全部完成。