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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 仿真模拟 » ANSYS & ABAQUS » 焊接生死单元，位移约束施加
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schuhi

铜虫 (正式写手)

[求助] 焊接生死单元，位移约束施加 已有1人参与

我的模型如图。红色代表焊缝。温度场计算采用生死单元加载。计算应力场的时候，约束施加之后总是不收敛，换了几次约束的位置，还是不收敛。
焊接过程中，焊缝金属处于熔融状态，但是焊完的焊缝，则发生冷却收缩。一般情况下，焊缝纵向和横向都发生收缩。请教一下各位，我计算焊接应力场的时候应该如何施加约束？
焊接生死单元，位移约束施加
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1楼 2014-03-28 19:21:13
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
应该按实际固定的方式来施加约束。
1  工件实际是如何固定的？
2  你是如何施加约束的？计算到第几步发生问题？出现了什么错误信息？
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2楼2014-03-29 08:59:52
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schuhi

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by htbbzzg at 2014-03-29 08:59:52
应该按实际固定的方式来施加约束。
1  工件实际是如何固定的？
2  你是如何施加约束的？计算到第几步发生问题？出现了什么错误信息？

我的管子取的是1/2，实际焊接过程，管子放在滚轮上，边转动边焊接。。

按照实际进行约束，经常会造成应力集中在约束处。假如是个板子，焊接的时候是放在地面上，那么板子底部与地面接触的面应该设定一个向上（向下）的位移约束，例外板子焊接过程中，往往一个角要进行左和右的固定约束，防止其发生移动。但是这种约束方法，造成约束处应力很大。请教别的朋友，他建议我在板子的一侧（这个面与地面垂直）上选择三个点，第一个点施加xyz方向约束，第二个施加yz约束，第三个施加x约束，情况就改善了。
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3楼2014-03-29 09:08:34
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schuhi

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by htbbzzg at 2014-03-29 08:59:52
应该按实际固定的方式来施加约束。
1  工件实际是如何固定的？
2  你是如何施加约束的？计算到第几步发生问题？出现了什么错误信息？

我第一步就计算不下去了
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4楼2014-03-29 09:08:52
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htbbzzg

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
schuhi: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢您 2014-03-31 12:18:13
按实际情况施加约束，如果约束合适的话，结果不一定会产生应力集中；如果确有应力集中，则是实际的约束方式不够合理，没有考虑到会产生应力集中的问题，需要加以改进。如果计算时的约束条件和实际约束相差太大，计算结果将是不可信的。
    你说的那位朋友的建议，是所谓的 "自由体约束" 条件，在计算，比如飞行中的飞机、行使中的汽车等无约束的物体时，为了既能消除物体的刚体运动，又不会在约束处造成额外的应力，所采用的一种通常的处理方法。是否适合你的情况，还是要看你的实际情况是什么样的。
    如果你想按照该种办法对你的结构施加约束，可以对你的结构的一个端面，选择三个点进行约束。
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5楼2014-03-29 10:08:48
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schuhi

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by htbbzzg at 2014-03-29 10:08:48
按实际情况施加约束，如果约束合适的话，结果不一定会产生应力集中；如果确有应力集中，则是实际的约束方式不够合理，没有考虑到会产生应力集中的问题，需要加以改进。如果计算时的约束条件和实际约束相差太大，计算 ...

首先非常感谢您。以前的平板堆焊，采用三点约束，可以满足，但是这次的管子不行了。
我计算焊接残余应力的目的，是为了反映较理想状态下焊缝、热影响和母材区域应力的分布情况，避免外界认为约束的影响。因为毕竟每个焊工施加的约束都是不一样的。
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6楼2014-03-29 10:25:51
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schuhi

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by htbbzzg at 2014-03-29 10:08:48
按实际情况施加约束，如果约束合适的话，结果不一定会产生应力集中；如果确有应力集中，则是实际的约束方式不够合理，没有考虑到会产生应力集中的问题，需要加以改进。如果计算时的约束条件和实际约束相差太大，计算 ...

我的管子有4万多单元，焊缝分三层。
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7楼2014-03-29 10:32:15
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czy1118

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
6楼: Originally posted by schuhi at 2014-03-29 10:25:51
首先非常感谢您。以前的平板堆焊，采用三点约束，可以满足，但是这次的管子不行了。
我计算焊接残余应力的目的，是为了反映较理想状态下焊缝、热影响和母材区域应力的分布情况，避免外界认为约束的影响。因为毕竟 ...

您好，看到您做的模拟和我的很类似，我也是圆管，请问您现在问题解决了吗？
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8楼2018-11-12 21:22:43
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