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旋转高斯曲面体热源以及移动热源及加载和后处理 已有1人参与
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激光切割仿真，自己根据网上资料写了大部分命令流，遇到问题，体热源如何加载，bfe选取路径附近的节点加在嘛，求解设置中，子步如何理解，附上现有命令流，还望大佬解答解答 /com,units:SI,m-degree c-W-kg-sec-J /PREP7 ET,1,SOLID70 !定义热分析单元 KEYOPT,1,2,1 ET,2,SURF152 !定义结构的表面效应单元 KEYOPT,2,4,1 KEYOPT,2,5,0 KEYOPT,2,8,5 !设置表面效应单元关键字！ !设置材料参数 MPTEMP,,,,,,,, MPTEMP,1,20 MPTEMP,2,250 MPTEMP,3,500 MPTEMP,4,750 MPTEMP,5,1000 MPTEMP,6,1500 MPTEMP,7,1700 MPTEMP,8,2500 MPDATA,KXX,1,,16 MPDATA,KXX,1,,19 MPDATA,KXX,1,,22 MPDATA,KXX,1,,23 MPDATA,KXX,1,,26 MPDATA,KXX,1,,27 MPDATA,KXX,1,,28 MPDATA,KXX,1,,30 MPDATA,DENS,1,,7524 MPDATA,DENS,1,,7314 MPDATA,DENS,1,,7254 MPDATA,DENS,1,,7236 MPDATA,DENS,1,,7199 MPDATA,DENS,1,,7054 MPDATA,DENS,1,,6978 MPDATA,DENS,1,,6954 MPDATA,PRXY,1,,0.28 MPDATA,PRXY,1,,0.29 MPDATA,PRXY,1,,0.31 MPDATA,PRXY,1,,0.35 MPDATA,PRXY,1,,0.4 MPDATA,PRXY,1,,0.45 MPDATA,PRXY,1,,0.48 MPDATA,PRXY,1,,0.5 MPDATA,C,1,,530 MPDATA,C,1,,674 MPDATA,C,1,,689 MPDATA,C,1,,720 MPDATA,C,1,,786 MPDATA,C,1,,810 MPDATA,C,1,,830 MPDATA,C,1,,854 MPDATA,EX,1,,0.193e12 MPDATA,EX,1,,0.165e12 MPDATA,EX,1,,0.132e12 MPDATA,EX,1,,0.5e11 MPDATA,EX,1,,0.32e11 MPDATA,EX,1,,12 MPDATA,EX,1,,6 MPDATA,EX,1,,2 UIMP,1,REFT,,,20 MPDATA,ALPX,1,,0.172e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.181e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.184e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.194e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.201e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.209e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.212e-4 MPDATA,ALPX,1,,0.215e-4 *SET,Length,0.05 !工件长度 *SET,Width,0.05 !工件宽度 *SET,Height,0.03 !工件高度 *SET,Widthglad,0.005 !热源中心区域1/2 !建立几何模型 k,1,Widthglad,0,0 k,2,Width/2,0,0 k,3,Width/2,0,-Height k,4,Widthglad,0,-Height k,5,-Widthglad,0,0 k,6,-Width/2,0,0 k,7,-Width/2,0,-Height k,8,-Widthglad,0,-Height K,9,0,0,0 k,10,0,0,-Height a,1,2,3,4 a,5,6,7,8 A,1,4,10,9 A,5,8,10,9 L,9,10 /pnum,area,1 !显示面编号 AGLUE,ALL !面粘结类似命令流LGLUE VGLUE VOFFST,1,Length VOFFST,2,-Length VOFFST,3,Length VOFFST,4,-Length !拉面成体 NUMMRG,ALL !对所有实体进行合并 NUMCMP,ALL !压缩所定义项的编号，命令流较长时，使用 可对未使用实体的编号进行压缩 SAVE Asel,s,loc,z,0,0 !选择实体上表面 APLOT AATT,1,,2,0 !指定实体上表面用152单元 ESIZE,0.0001 MSHAPE,0,3D MSHKEY,1 AMESH,ALL !对上表面进行划分 ALLSEL,ALL !选择所有实体 VATT,1,,1,0 !指定实体单元用solid70单元 ESIZE,0.0001 !设置单元尺寸 MSHAPE,0,3D !指定划分单元的形状为六面体单元 MSHKEY,1 !映射划分 VMESH,ALL /SOL antype,4 !瞬态分析 trnopt,full !瞬态分析选项（一般full） tunif,20 !对所有节点指定初始均布温度20℃ TREF,20 !设置参考温度 SAVE !接下来定义对流换热边界 esel,s,type,,2 !选择表面效应单元设置强制对流3000 nsle,s sf,all,conv,3000 !其他表面设置空气对流30 SFA,8,1,CONV,30,20 SFA,16,1,CONV,30,20 SFA,20,1,CONV,30,20 SFA,13,1,CONV,30,20 SFA,10,1,CONV,30,20 SFA,19,1,CONV,30,20 SFA,15,1,CONV,30,20 SFA,5,1,CONV,30,20 SFA,1,1,CONV,30,20 SFA,3,1,CONV,30,20 SFA,4,1,CONV,30,20 SFA,2,1,CONV,30,20 SFA,12,1,CONV,30,20 SFA,7,1,CONV,30,20 V=1/60 !切割速度 time=Length/v !切割时间 n=0.6 !吸收效率 R=0.0002 !光斑半径 Qm=20000*n !功率 H=0.0003 !热源深度 !旋转高斯曲面体热源函数 *DEL,_FNCNAME *DEL,_FNCMTID *DEL,_FNC_C1 *DEL,_FNC_C2 *DEL,_FNC_C3 *DEL,_FNCCSYS *SET,_FNCNAME,'GS2' *DIM,_FNC_C1,,1 *DIM,_FNC_C2,,1 *DIM,_FNC_C3,,1 *SET,_FNC_C1(1),12000 *SET,_FNC_C2(1),0.0002 *SET,_FNC_C3(1),0.0003 *SET,_FNCCSYS,0 ! /INPUT,tst.func,,,1 *DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,41,1,,,,%_FNCCSYS% ! ! Begin of equation: (9*Qm/(3.1415926*R0^2*H*(1-1/2.718281828459^3)))*exp((-9* ! ({X}^2+({Y}-(1/60)*{TIME})^2))/(R0^2*ln(H/{Z}))) *SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999 *SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0 *SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)% *SET,%_FNCNAME%(4,0,1), %_FNC_C2(1)% *SET,%_FNCNAME%(5,0,1), %_FNC_C3(1)% *SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0 *SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 9, 0, 0, 17 *SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 17 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -1, 0, 2, 0, 0, 18 *SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -3, 0, 1, 18, 17, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -1, 0, 3.1415926, 0, 0, -3 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 3, -3 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 3, 19 *SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -3, 0, 2.718281828459, 0, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -4, 0, 3, 0, 0, -3 *SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -5, 0, 1, -3, 17, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -3, 0, 1, 0, 0, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -4, 0, 1, -3, 4, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -3, 0, 1, 0, 0, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -5, 0, 1, -3, 2, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 3, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -1, 0, 1, -2, 4, -3 *SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -2, 0, 0, 0, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, -3, 0, 1, 0, 0, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,19,1), 0.0, -4, 0, 1, -2, 2, -3 *SET,%_FNCNAME%(0,20,1), 0.0, -2, 0, 9, 0, 0, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,21,1), 0.0, -3, 0, 1, -4, 3, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,22,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, 2 *SET,%_FNCNAME%(0,23,1), 0.0, -4, 0, 1, 2, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,24,1), 0.0, -2, 0, 1, 0, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,25,1), 0.0, -5, 0, 60, 0, 0, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,26,1), 0.0, -6, 0, 1, -2, 4, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,27,1), 0.0, -2, 0, 1, -6, 3, 1 *SET,%_FNCNAME%(0,28,1), 0.0, -5, 0, 1, 3, 2, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,29,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,30,1), 0.0, -6, 0, 1, -5, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,31,1), 0.0, -2, 0, 1, -4, 1, -6 *SET,%_FNCNAME%(0,32,1), 0.0, -4, 0, 1, -3, 3, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,33,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, 18 *SET,%_FNCNAME%(0,34,1), 0.0, -3, 0, 1, 18, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,35,1), 0.0, -2, 0, 1, 19, 4, 4 *SET,%_FNCNAME%(0,36,1), 0.0, -2, 5, 1, -2, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,37,1), 0.0, -5, 0, 1, -3, 3, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,38,1), 0.0, -2, 0, 1, -4, 4, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,39,1), 0.0, -2, 7, 1, -2, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,40,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 3, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,41,1), 0.0, 99, 0, 1, -3, 0, 0 ! End of equation: (9*Qm/(3.1415926*R0^2*H*(1-1/2.718281828459^3)))*exp((-9* ! ({X}^2+({Y}-(1/60)*{TIME})^2))/(R0^2*ln(H/{Z}))) !--> !!存在加载问题，不清楚如何加载 设想移动轨迹为沿y轴的直线 !接下来热源的加载以及分析设置 !!NSEL,S,LOC,x,Widthglad,-Widthglad !选择X方向位于切缝热源中心的节点 !!NPLOT BFE,1,HGEN,,%GS2% !施加体热源 AUTOTS,on !自动时间步长 nsubst,50,50,50 KBC,1 solve bfedele,all,hgen !*********************************** !冷却阶段 !*********************************** *DO,k,1,30,1 TIME,time+5*k !载荷步结束时间 NSUBST,25 KBC,1 SOLVE SAVE *ENDDO |
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2楼2023-03-05 20:31:46
【答案】应助回帖
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简单看了一下你的命令流，感觉是你加热过程有问题。好像你的加热过程只有一个载荷步，热源中心的位置是不变的，就是说你的热源是固定的，没有什么移动。 正确的做法是：将热源的整个移动路径划分为若干小段，一个小段作为一个载荷步。对每个小段，先将热源中心移动到该小段的中心处，然后对结构施加热源函数定义的热载荷。考虑到热源中心是移动的，而函数中使用的是统一的坐标系编号 (不过你使用的是 *SET,_FNCCSYS,0，即总体直角坐标系，这不太合适)，因此对每个载荷步需要定义一个局部坐标系，其原点在热源中心处。且对每个载荷步所定义的局部坐标系编号相同，如 11，然后将函数中的函数坐标系编号修改为该局部坐标系的编号，如： *SET,_FNCCSYS,11。这样才能保证随着热源的移动，受热的单元也随之变化。 至于划分多少载荷步比较合适，要看你的具体情况。虽然是越多越好，但是载荷步太多也会造成计算时间过长。可以先使用较少的载荷步，试算一下，成功后再增加载荷步，得到比较满意的结果后可以不再增加载荷步。 |
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3楼2023-03-20 09:09:23
送红花一朵 |
意思是 我在模型外表面建立一个工件坐标系，热源函数的FUNCTIONS在此坐标系下生成。至于移动的话，我在函数表达式中引入了速度变量，根据仿真时间子步应该会有移动。就是不理解热生成率怎么施加。一直比较困惑。不过感谢大佬的回答，能否加个好友，有些问题一直不好理解 发自小木虫Android客户端 |
4楼2023-03-20 12:25:25
【答案】应助回帖
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你对函数的作用可能有一点误解。由于你的函数中使用了 函数坐标值 (某个局部坐标系)，执行函数时，使用的是最靠近函数定义时的函数坐标系，且在计算函数时这些值不会发生变化；除非你在函数之外修改了局部坐标系的位置，然后重新调用函数。因此，即使你的函数定义中包含了速度，相应的速度值也只是参加函数的计算，并不会改变函数坐标系，即不会使热源的位置发生改变 (通常，热源中心会设置在函数坐标系的原点)。所以，要想使热源发生移动，必须在函数定义之前，人为的改变 函数坐标系 (局部坐标系) 的设置，才能使热源发生移动。 至于施加生成热载荷，你的命令流中有一句： BFE,1,HGEN,,%GS2% !施加体热源 确实是可以施加热生成载荷的，只是你的用法不对。你可以看一下帮助文件，关于 bfe 命令的格式是： BFE, ELEM, Lab, STLOC, VAL1, VAL2, VAL3, VAL4 Defines an element body force load. 其中紧跟在命令 BFE 后面的参数是 elem，即施加提载荷的单元 (编号)，也可以是 all - 所有单元，或若干单元组成的 component 。而你使用的是1，则表示只对第一个单元 (编号为 1) 施加热生成载荷。这显然是不对的。这里，你需要先根据热源中心位置选择施加热生成载荷的单元，再将这些单元定义一个 component，比如名为 e-hgen，然后使用如下命令对这些单元施加热生成载荷： BFE, e-hgen, HGEN,,%GS2% !施加体热源 你试试看吧。 |
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5楼2023-03-21 08:46:27
6楼2023-03-21 11:06:49
【答案】应助回帖
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将： BFE,1,HGEN,,%GS2% !施加体热源 改为： BFE,all,HGEN,,%GS2% 是加大了加热单元的范围，但也有一个问题：这里的 all 是指整个结构的全部单元吗？好像一般情况应该只是受到热源直接照射的表层的单元才会受热，非表层的单元不会直接受到热源的照射，而是通过热传导受热的吧？ 因此，这里需要增加对表层单元的选择，然后使用 BFE,all,HGEN,,%GS2% 则代表只对选中的 (表层) 施加热载荷。施加热载荷后，再执行命令 allsel,all 选择所有单元，然后进行求解。 再说一点，对于求解设置： AUTOTS,on !自动时间步长 nsubst,50,50,50 KBC,1 建议修改如下： AUTOTS,on !自动时间步长 nsubst,10,500,5 KBC,0 有利于加快收敛速度。 |
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7楼2023-03-22 08:05:39
8楼2023-03-22 22:59:05
