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ansys体热源温度场应力场 已有1人参与
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你好！ 简单看了一下你的命令流，先说一个问题吧： 你所定义的与材料有关的命令有一个共同的问题，即：每个定义材料性能随温度变化的命令中的温度参数最多只能是6 个，而你在每个材料性能随温度变化的命令中定义了8个参数，后两个参数将会被忽略，导致计算结果不正确需要修改。比如以下两个命令： mptemp,1,0,250,500,750,1000,1500,1700,2500 !定义材料温度区间(C) mpdata,dens,1,1,7850,7700,7600,7550,7500,7350,7300,7100 !定义材料密度(kg/m3) 需要改为： mptemp,1,0,250,500,750,1000,1500, !定义材料温度区间(C) 前6个 mptemp,7,1700,2500 !定义材料温度区间(C) 后2个，第2个参数表示从第7个温度开始 mpdata,dens,1,1,7850,7700,7600,7550,7500,7350 !定义材料密度(kg/m3) 前6个 mpdata,dens,1,7,7300,7100 !定义材料密度(kg/m3) 后2个，第3个参数表示从第7个温度开始 即：原来的每个命令拆分为两个命令，保证每个命令中的数据参数不多于6个。 因为我的事情很多，先说这一点吧。你改一下，再试试，有问题再讨论。 |
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杜杜杜茄子7楼2023-02-22 08:41:29
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各位老师好，我在学习ansys模拟焊缝残余应力时，仿照一篇论文的数据做的，出现了一些问题： 1.在温度场中，第一层热源温度为2000多度，第二层为1600多度，论文里1900都为左右；且第一层焊缝焊到末尾时温度突然上升到3000多度；后处理时，取焊缝背面中心节点热循环曲线时温度比论文里的数据小很多； 2.应力场中，仿照论文里的约束方式，在立板顶端施加三向约束，得到的残余应力云图形状是错的，请大佬们帮忙指点！ 发自小木虫Android客户端 |
2楼2023-02-18 13:18:26
3楼2023-02-18 13:19:59
4楼2023-02-18 13:24:04
5楼2023-02-21 08:46:40
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老师，您好，我在学习用ansys体生热率热源做t型钢板的温度场和应力场的分析，用的是一篇博士论文里的数据，工况是两层焊缝，第一层焊接速度为0.01m/s，第二层为0.005m/s，中间间隔10s，焊后冷却1800s，算出来的温度场结果有问题。 主要的问题就是两层焊缝的第一个荷载步和最后一个荷载步对应的温度会升高，而且两层焊缝的温度不一样。第一层两端为3000度左右，中间的荷载步为2000度，第二层两端为1800度，中间为1600度左右，而论文里都是1880左右。 下面是命令流 !******************************第一部分进行温度场分析****************************** /com, units: SI, m - degree C - W - kg -sec - J !/title,the drive force of solidification crack /prep7 et,1,solid70 !******************************定义热分析物理参数************************************ mptemp,1,0,250,500,750,1000,1500,1700,2500 !定义材料温度区间(C) mpdata,dens,1,1,7850,7700,7600,7550,7500,7350,7300,7100 !定义材料密度(kg/m3) mpdata,kxx,1,1,50,45,40,30,26,35,140,145 !热传导系数(W/(m*K))(考虑熔池对流） mpdata,c,1,1,458,482,536,677,671,661,781,825 !比热容(J/kg/K) *dim,conve,table,8,1,1,temp !考虑辐射和对流的总换热系数(W/m^2*K)，加载时按对流加载 ，定义8行、1列、1面的数组 conve(0,1,1)=1 conve(1,0,1)=0 conve(1,1,1)=5 conve(2,0,1)=250 conve(2,1,1)=30 conve(3,0,1)=500 conve(3,1,1)=50 conve(4,0,1)=750 conve(4,1,1)=97 conve(5,0,1)=1000 conve(5,1,1)=150 conve(6,0,1)=1500 conve(6,1,1)=300 conve(7,0,1)=1700 conve(7,1,1)=307 conve(8,0,1)=2500 conve(8,1,1)=351 !******************************定义应力分析参数*************************************** mpdata,ex,1,1,20E10, 17.8E10 ,13.5E10 ,11E10 ,0.7E10 ,0.5E10 ,0.5E10,0.1E10 !定义弹性模量 tb,bkin,1,6 !定义屈服强度和切变模量 tbtemp,20,1 tbdata,1,235e6,2.06e10 tbtemp,100,2 tbdata,1,220e6,2.03e10 tbtemp,500,3 tbdata,1,160e6,1.47e10 tbtemp,800,4 tbdata,1,75e6,0.198e10 tbtemp,1000,5 tbdata,1,12e6,0.07e10 tbtemp,1500,6 tbdata,1,1e6,0.07e10 mpdata,alpx,1,1,1.1e-5,1.25e-5,1.4e-5,1.3e-5,1.3e-5,1.3e-5,1.3e-5,1.3e-5 !定义线膨胀系数(考虑凝固收缩中的固液区） mpdata,prxy,1,1,0.29,0.29,0.39,0.39,0.39,0.39 !定义泊松比 !******************************建模型*********************************************** K, 1,0.0875,0,0 K, 2,0.0875,0.016,0 K, 3,0.0045,0.096,0 K, 4,-0.0045,0.096,0 K, 5,-0.0875,0.016,0 K, 6,-0.0875,0,0 K, 7, 0.0045, 0.024,0 K, 8,-0.0045, 0.016,0 K, 9,-0.0025, 0.016,0 K,10,0.0115, 0.016,0 k,11,0.0075, 0.016,0 k,12,0.0025, 0.152/7,0 K,13,-0.0045, 0,0 K,14,0.0115, 0,0 K,15,-0.0045, 0.024,0 K,16,-0.006, 0.016,0 K,17,-0.006, 0,0 K,18,0.013, 0.016,0 K,19,0.013, 0,0 A,1,2,18,19 A,3,4,15,7 A,5,6,17,16 A,8,13,14,10 A,9,11,12 A,11,10,7,12 A,10,14,19,18 A,8,9,7,15 A,16,17,13,8 VEXT, 1, , ,,,0.2 VEXT, 2, , ,,,0.2 VEXT, 3, , ,,,0.2 VEXT, 4, , ,,,0.2 VEXT, 5, , ,,,0.2 VEXT, 6, , ,,,0.2 VEXT, 7, , ,,,0.2 VEXT, 8, , ,,,0.2 VEXT, 9, , ,,,0.2 /facet,norml vglue,all !粘连所有体 !************************************体10************************************ LESIZE,20,,,2 LESIZE,22,,,2 LESIZE,100,,,2 LESIZE,102,,,2 LESIZE,18,,,5 LESIZE,21,,,5 LESIZE,63,,,5 LESIZE,101,,,5 LESIZE,61,,,80 LESIZE,66,,,80 LESIZE,45,,,80 LESIZE,67,,,80 MSHAPE,0,3D$MSHKEY,1 mat,1 type,1 VMESH,10 !************************************体5************************************ LESIZE,65,,,80 LESIZE,18,,,5 LESIZE,19,,,5 LESIZE,17,,,10 LESIZE,63,,,5 LESIZE,64,,,5 LESIZE,62,,,10 mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 VMESH,5 !************************************体3************************************ LESIZE,49,,,10 LESIZE,47,,,10 LESIZE,10,,,10 LESIZE,12,,,10 LESIZE,50,,,25 LESIZE,51,,,25 LESIZE,52,,,25 LESIZE,53,,,25 LESIZE,46,,,4 LESIZE,48,,,4 LESIZE,9,,,4 LESIZE,11,,,4 MSHAPE,0,3D$MSHKEY,1 mat,1 type,1 VMESH,3 !************************************体1************************************ LESIZE,2,,,10 LESIZE,4,,,10 LESIZE,31,,,10 LESIZE,33,,,10 LESIZE,34,,,25 LESIZE,35,,,25 LESIZE,36,,,25 LESIZE,37,,,25 LESIZE,1,,,4 LESIZE,3,,,4 LESIZE,30,,,4 LESIZE,32,,,4 MSHAPE,0,3D$MSHKEY,1 mat,1 type,1 VMESH,1 !************************************体2************************************ LESIZE,7,,,3 LESIZE,5,,,3 LESIZE,40,,,3 LESIZE,38,,,3 LESIZE,6,,,9 LESIZE,8,,,9 LESIZE,39,,,9 LESIZE,41,,,9 LESIZE,42,,,80 LESIZE,43,,,80 LESIZE,44,,,80 MSHAPE,0,3D$MSHKEY,1 mat,1 type,1 VMESH,2 !************************************体13************************************ LESIZE,107,,,1 LESIZE,25,,,1 LESIZE,108,,,7 LESIZE,27,,,7 LESIZE,58,,,80 LESIZE,65,,,80 mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,13 !************************************体14************************************ LESIZE,55,,,8 LESIZE,54,,,8 LESIZE,56,,,8 LESIZE,15,,,8 LESIZE,14,,,8 LESIZE,13,,,8 LESIZE,59,,,80 LESIZE,60,,,80 mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,14 !************************************体11************************************ mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,11 !************************************体12************************************ mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,12 !**************************************合并重合点************************************* nummrg,all alls !***************************************死亡************************************************ /solu /auto,1 /replot alls eplot vsel,s,,,10 vsel,a,,,5 eslv,s,1 eplot ekill,all alls esel,s,live eplot !************************施加对流边界条件****************************** esel,s,live ASEL,S,ext NSLA,S,1 SF,ALL,CONV,%CONVE%,30 ALLS !************************************非线性求解选项**************************************** /solu antype,4 trnopt,full pred,on solcontrol,on nropt,full,,on cutcontrol,plslimit,10 lnsrch,on autots,on tintp,,,,1,, timint,on tref,30 kbc,0 neqit,50 outres,all !****************************************定义变量******************************************* !HGEN=Q/A*V*DT!! !A为焊缝的横截面积 !V为焊接速度 !DT为每个载荷步的时间 !Q=K*U*I*DT!! !K为焊接热源的热效率 !U为焊接电压 !I为焊接电流 !*******************************************稳态分析********************************************* timint,off alls ic,all,temp,30 alls nsla,u,1 sf,all,conv,%conve%,30 time,1e-5 deltim,1e-5,1e-5,1e-5 kbc,1 allsel,all solve eplot !********************************************第一道焊缝瞬态分析******************************************* j=0.5 ! zmin=-1E-5 zmax=0.005+1E-5 ! zd=0.005 !***************************************计算生热率****************************************** K=0.75 U=31 I=270 A=28e-6 V=0.01 DT=0.5 ! HGENUM=(K*U*I)/(A*V*DT) timint,on *do,i,1,40 ! /solu vsel,s,,,5 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin,zmax esln,s,all ealive,all eplot bfe,all,hgen,,HGENUM time,j deltim,0.5,0.5,0.5 alls solve vsel,s,,,5 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin,zmax esln,s,all eplot bfedele,all,hgen j=j+0.5 zmin=zmin+zd zmax=zmax+zd *enddo alls eplot !*************************************第一道焊后冷却过程************************************************* *do,i,41,50 ! /solu time,j deltim,1,1,1 alls solve j=j+1 *enddo !********************************************第二道焊缝瞬态分析******************************************* j=j+0.25 zmin1=-1E-5 zmax1=0.0025+1E-5 zd1=0.0025 !***************************************计算生热率****************************************** A1=28e-6 V1=0.005 HGENUM1=(K*U*I)/(A1*V1*DT) timint,on *do,i,51,130 ! /solu vsel,s,,,10 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin1,zmax1 esln,s,all ealive,all eplot bfe,all,hgen,,HGENUM1 time,j deltim,0.5,0.5,0.5 alls solve vsel,s,,,10 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin1,zmax1 esln,s,all eplot bfedele,all,hgen j=j+0.5 zmin1=zmin1+zd1 zmax1=zmax1+zd1 *enddo alls eplot !*************************************第二道焊后冷却过程************************************************* *do,i,131,310 /solu time,j deltim,10,10,10 alls solve save j=j+10 *enddo 发自小木虫Android客户端 |
6楼2023-02-21 12:28:10
8楼2023-02-22 19:10:58
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老师，您好，按您的指导，温度云图的数据好看了一些，我后来也修改了一下网格划分，但是算下来的两层焊缝的温度还是有差距，第一层是2200度，第二层是1450度，因为我划分的两层焊缝的截面面积是一样的，不应该会有这么大的差距，而且论文里的两层焊缝得温度都是1880度，应该还是我哪里搞错了，请老师帮我看看。 下面是修改后的命令流 !******************************第一部分进行温度场分析****************************** /com, units: SI, m - degree C - W - kg -sec - J !/title,the drive force of solidification crack /prep7 et,1,solid70 !******************************定义热分析物理参数************************************ mptemp,1,0,250,500,750,1000,1500 mptemp,7,1700,2500 !定义材料温度区间(C) mpdata,dens,1,1,7850,7700,7600,7550,7500,7350 mpdata,dens,1,7,7300,7100 !定义材料密度(kg/m3) mpdata,kxx,1,1,50,45,40,30,26,35 mpdata,kxx,1,7,140,145 !热传导系数(W/(m*K))(考虑熔池对流） mpdata,c,1,1,458,482,536,677,671,661 mpdata,c,1,7,781,825 !比热容(Jp/K) mpdata,enth,1,1,0,250*7700*482,500*7600*536,750*7550*677,1000*7500*671,1500*7350*661 mpdata,enth,1,7,1700*7300*781,2500*7100*825 *dim,conve,table,8,1,1,temp !考虑辐射和对流的总换热系数(W/m^2*K)，加载时按对流加载 ，定义8行、1列、1面的数组 conve(0,1,1)=1 conve(1,0,1)=0 conve(1,1,1)=5 conve(2,0,1)=250 conve(2,1,1)=30 conve(3,0,1)=500 conve(3,1,1)=50 conve(4,0,1)=750 conve(4,1,1)=97 conve(5,0,1)=1000 conve(5,1,1)=150 conve(6,0,1)=1500 conve(6,1,1)=300 conve(7,0,1)=1700 conve(7,1,1)=307 conve(8,0,1)=2500 conve(8,1,1)=351 !******************************定义应力分析参数*************************************** mpdata,ex,1,1,20E10, 17.8E10 ,13.5E10 ,11E10 ,0.7E10 ,0.5E10 mpdata,ex,1,7,0.5E10,0.1E10 !定义弹性模量 tb,bkin,1,6 !定义屈服强度和切变模量 tbtemp,20,1 tbdata,1,235e6,2.06e10 tbtemp,100,2 tbdata,1,220e6,2.03e10 tbtemp,500,3 tbdata,1,160e6,1.47e10 tbtemp,800,4 tbdata,1,75e6,0.198e10 tbtemp,1000,5 tbdata,1,12e6,0.07e10 tbtemp,1500,6 tbdata,1,1e6,0.07e10 mpdata,alpx,1,1,1.1e-5,1.25e-5,1.4e-5,1.3e-5,1.3e-5,1.3e-5 mpdata,alpx,1,7,1.3e-5,1.3e-5 !定义线膨胀系数(考虑凝固收缩中的固液区） mpdata,prxy,1,1,0.29,0.29,0.39,0.39 mpdata,prxy,1,7,0.39,0.39 !定义泊松比 !******************************建模型*********************************************** K, 1,0.0875,0,0 K, 2,0.0875,0.016,0 K, 3,0.0045,0.096,0 K, 4,-0.0045,0.096,0 K, 5,-0.0875,0.016,0 K, 6,-0.0875,0,0 K, 7, 0.0045, 0.024,0 K, 8,-0.0045, 0.016,0 K, 9,-0.0025, 0.016,0 K,10,0.0115, 0.016,0 k,11,0.0075, 0.016,0 k,12,0.0025, 0.152/7,0 K,13,-0.0045, 0,0 K,14,0.0115, 0,0 K,15,-0.0045, 0.024,0 K,16,-0.006, 0.016,0 K,17,-0.006, 0,0 K,18,0.013, 0.016,0 K,19,0.013, 0,0 A,1,2,18,19 A,3,4,15,7 A,5,6,17,16 A,8,13,14,10 A,9,11,12 A,11,10,7,12 A,10,14,19,18 A,8,9,7,15 A,16,17,13,8 VEXT, 1, , ,,,0.2 VEXT, 2, , ,,,0.2 VEXT, 3, , ,,,0.2 VEXT, 4, , ,,,0.2 VEXT, 5, , ,,,0.2 VEXT, 6, , ,,,0.2 VEXT, 7, , ,,,0.2 VEXT, 8, , ,,,0.2 VEXT, 9, , ,,,0.2 /facet,norml vglue,all !粘连所有体 !*******************************网格划分******** !******************体10和体5 vsel,s,,,10 vsel,a,,,5 esize,0.0025 mshkey,1 mshape,0 mat,1 type,1 vmesh,all !******************体1********体2********体3 alls vsel,s,,,1 vsel,a,,,2 vsel,a,,,3 esize,0.01 mshkey,1 mshape,0 mat,1 type,1 vmesh,all !******************体14 alls vsel,s,,,14 esize,0.005 mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,all !******************体11****体12****体13 alls vsel,s,,,11 vsel,a,,,12 vsel,a,,,13 esize,0.0025 mshkey,0 mshape,1 mat,1 type,1 vmesh,all alls !**************************************合并重合点************************************* nummrg,all alls !************************************非线性求解选项**************************************** /solu antype,4 trnopt,full pred,on solcontrol,on nropt,full,,on cutcontrol,plslimit,10 lnsrch,on autots,on tintp,,,,1,, timint,on tref,30 kbc,0 neqit,50 outres,all !***************************************死亡************************************************ !/solu !/auto,1 !/replot alls eplot vsel,s,,,10 vsel,a,,,5 eslv,s,1 eplot ekill,all alls esel,s,live eplot !************************施加对流边界条件****************************** esel,s,live ASEL,S,ext NSLA,S,1 SF,ALL,CONV,%CONVE%,30 ALLS !****************************************定义变量******************************************* !HGEN=Q/A*V*DT!! !A为焊缝的横截面积 !V为焊接速度 !DT为每个载荷步的时间 !Q=K*U*I*DT!! !K为焊接热源的热效率 !U为焊接电压 !I为焊接电流 !*******************************************稳态分析********************************************* timint,off alls ic,all,temp,30 alls nsla,u,1 sf,all,conv,%conve%,30 time,1e-5 deltim,1e-5,1e-5,1e-5 kbc,1 allsel,all solve eplot !********************************************第一道焊缝瞬态分析******************************************* j=0.5 ! zmin=-1E-5 zmax=0.005+1E-5 ! zd=0.005 !***************************************计算生热率****************************************** K=0.75 U=31 I=270 A=28e-6 V=0.01 DT=0.5 ! HGENUM=(K*U*I)/(A*V*DT) timint,on *do,i,1,40 ! /solu vsel,s,,,5 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin,zmax esln,s,all ealive,all eplot bfe,all,hgen,,HGENUM time,j deltim,0.5,0.5,0.5 alls solve vsel,s,,,5 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin,zmax esln,s,all eplot bfedele,all,hgen j=j+0.5 zmin=zmin+zd zmax=zmax+zd *enddo alls eplot !*************************************第一道焊后冷却过程************************************************* *do,i,41,50 ! /solu time,j deltim,1,1,1 alls solve j=j+1 *enddo !********************************************第二道焊缝瞬态分析******************************************* j=j+0.5 ! zmin1=-1E-5 zmax1=0.0025+1E-5 ! zd1=0.0025 ! !***************************************计算生热率****************************************** A1=28e-6 V1=0.005 DT1=0.5 HGENUM1=(K*U*I)/(A1*V1*DT1) timint,on *do,i,51,130 ! /solu vsel,s,,,10 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin1,zmax1 esln,s,all ealive,all eplot bfe,all,hgen,,HGENUM1 time,j deltim,0.5,0.5,0.5 ! alls solve vsel,s,,,10 eslv,s,1 nsle,s,all nsel,r,loc,z,zmin1,zmax1 esln,s,all eplot bfedele,all,hgen j=j+0.5 zmin1=zmin1+zd1 zmax1=zmax1+zd1 *enddo alls eplot !*************************************第二道焊后冷却过程************************************************* *do,i,131,230 /solu time,j deltim,10,10,10 alls solve save j=j+10 *enddo 发自小木虫Android客户端 |
9楼2023-02-24 09:45:08
【答案】应助回帖
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你好！ 试算了一下你上一个命令流，有一些问题： 1 你的模型中存在一些不合格的单元，会影响计算的精度。 本想把不合格单元的图片传上来，但是不成功。你可以在前处理的 meshing 下面，检查一下单元质量，显示不合格的单元，相应命令是： check mesh > Individual Elm > Plot Warning/Err 2 你的对流载荷施加了两次，后一次比前一次多施加了一些面积，不知是为什么。 本想把二者相差的面积图片发上来，同样发不上来。你可以自己检查一下。方法是： 在每一个施加对流载荷的命令之后，紧接着分别增加一个 cm, a1, area 和 cm, a2，area 命令，把两个对流载荷所施加的面积分别存放到 a1, a2 两个 component 中，然后执行： cmsel, s, a2 > cmsel, u, a1 > cm,a3,area 命令，则 component a3 中就是两个对流载荷施加面积之差。 3 你的命令流中多处使用了 /solu 命令，包括循环中也如此。而 ANSYS 中，每一个 /solu 命令都意味着开始新的一次分析，即不从上一次的结果继续计算，而是从头开始计算，这样一来，分析结果的准确度就无法保证了。所以，除了第一个 /solu 命令外，只要你不是需要离开求解模块或开始一个新的分析，后续的 /solu 命令都应该去掉，以保证整个分析过程是连续的。如果确有需要离开求解模块，再回到求解模块时，必须使用重启动功能以保证从上一次的分析结果继续计算；否则就会从头开始计算，计算结果将会是错误的。 4 对所有的载荷步，你都是使用 deltim 命令定义子步的时间长度的，对不同的载荷步需要分别定义子步长，而且按照你的 deltim 命令，每个载荷步都只有一个子步，这也会影响结果的精度；建议改用 nsubst 命令，可以对所有的载荷步定义相同的子步数，比较方便。同时，一个载荷步一个子步，计算精度较差，最好多一些子步。改为，比如： nsubst,2,5,2，这样收敛较好是，可以一直 2 个子步；收敛不好时，可以增加子步数，有利于收敛。 先说这些吧。我因为身体不好，明天将会去医院，住院开刀，有一段时间无法回答你的问题了，请见谅。 |
10楼2023-02-26 11:26:34
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