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ANSYS移动热源加载的探讨

作者 346507037
来源: 小木虫 650 13 举报帖子
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各位大神:小弟一直在琢磨学习激光增材制造叶片的温度场和应力场的模拟。叶片属于不规则的形状,如图所示,叶片上下宽度不一样,而且叶片有一个旋转角度。激光增材制造常用的热源有高斯热源和双椭球热源。如果加载高斯热源的话,可以按照叶片截面的函数路径加载,但是这种方法仅仅适用于截面是规则形状的外形。图中所示叶片截面不规整,并不适用这种方法,而且也没有明确的函数来描述这种不规则的截面。请问大家有没有好的思路一起探讨?

ANSYS移动热源加载的探讨
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ANSYS移动热源加载的探讨-1
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  • 精华评论
  • shgao20

    作为增材制造,需要将整个增材过程分为若干载荷步,每个载荷步增加一部分单元。实际过程是先对增材后的完整模型建模,然后杀死所有需要增材的单元。但是划分单元时需要根据增材过程精心设计,以便在进行增材时能够按照增材的顺序逐步激活需要增材的单元,并施加热源,进行分析。
      在确定每个载荷步需要增材的单元后,就可以对其施加热源了,施加的基本方法是:
      对可能要施加热载荷的单元 (包括本载荷步的增材单元,和已经增材,但是有可能会受到热源作用的单元),分别计算单元重心与热源中心的距离,然后施加相应的热载荷。再进行分析。
      大致是这个过程,需要根据你的具体情况设计详细的操作过程。

  • 346507037

    引用回帖:
    2楼: Originally posted by shgao20 at 2018-11-16 09:06:33
    作为增材制造,需要将整个增材过程分为若干载荷步,每个载荷步增加一部分单元。实际过程是先对增材后的完整模型建模,然后杀死所有需要增材的单元。但是划分单元时需要根据增材过程精心设计,以便在进行增材时能够按 ...

    老师:现在有个主要的问题就是叶片划分网格后,单元没有规律,所以按照增材顺序逐步激活单元没有思路呀。我施加的是双椭球热源模型,模型分前后半球。按照老师说的方法施加是不是有点困难?

  • shgao20

    网格问题很容易解决,你把几何模型,按照你需要的分层方式,进行适当的切割,这样划分的网格就是分层的了。
      至于施加热源的问题,思路都是一样的,与热源的类型无关。只是确定受热单元的操作,以及所施加的热载荷的数据或函数会有所不同。

  • 346507037

    引用回帖:
    4楼: Originally posted by shgao20 at 2018-11-17 09:13:43
    网格问题很容易解决,你把几何模型,按照你需要的分层方式,进行适当的切割,这样划分的网格就是分层的了。
      至于施加热源的问题,思路都是一样的,与热源的类型无关。只是确定受热单元的操作,以及所施加的热载荷 ...

    老师:施加热源的确定受热的单元,不是依靠热源函数中的参数值,也就是热源函数的一些参数确定方程的范围,在方程范围内的单元受热吗?

  • shgao20

    参数容易确定,但是哪些单元能够满足这些参数,还是要你自己确定的。
      当然你也可以编写一个函数,对所有单元都用函数计算施加的热流的大小,然后自动施加,不过,编写这样的函数很不容易,迄今尚未见到这样做的;所见到的基本都是我上次回答的做法。
      不过,你不妨自己试试。

  • 346507037

    引用回帖:
    6楼: Originally posted by shgao20 at 2018-11-22 08:30:09
    参数容易确定,但是哪些单元能够满足这些参数,还是要你自己确定的。
      当然你也可以编写一个函数,对所有单元都用函数计算施加的热流的大小,然后自动施加,不过,编写这样的函数很不容易,迄今尚未见到这样做的; ...

    老师:还有一个问题就是,模型单元中没有规律,这样根据单元编号去激活死单元就比较困难。一位大神曾经跟我说用UG等外部软件建模划完网格就是没有规律。如果用经典建模,划完网格的模型是有规律的,是不是这样的

  • shgao20

    首先,在切分结构和划分网格时应该有一个计划,使单元的划分有一定规律,以方便后续的分层处理。
      如果开始没有计划好,后续可以使用 emodif 命令 (菜单路径:Main Menu>Preprocessor>Modeling>Move / Modify>Elements>Modify Attrib),来修改各分层单元的材料号,或单元类型号等,以便后续根据单元类型号或材料号来选择单元。为此,需要预先定义几个材料编号或单元类型号,它们具有相同的属性,但是编号不同,以便用于分层单元的识别。
      此外,也可以根据节点坐标来选择分层单元的节点,再根据节点选择单元。不过这样做需要考虑更多的因素 (根据分层节点选择单元,可能会选择到多余的单元),如果是 GUI 操作,比较容易;如果使用命令流,会比较困难。

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