内容发布更新时间 : 2024/10/25 13:17:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Abaqus模拟焊接—基于Fortran的热源子程序

1 概述

Abaqus的二次开发一般用Python，而Abaqus中应用到的子程序（包括材料和载荷等）用Fortran编写。Abaqus的子程序接口比较多，在模拟焊接时对热源的描述只能采用子程序的方式进行加载。

2 热源

焊接时的热源其实是比较复杂的，但是为了便于计算，比较常用的做法是将热源采用高斯函数的形式进行描述。其形式如下，分别是直角坐标系下和极坐标系下。

这个方程的坐标值是基于热源中心的坐标，热源形式如图1所示：

图1 热源分布

3 建模

（1）Part

建立一个矩形平板如图2。

图2 Part

（2）Property

定义材料属性，热导率（Conductuvity），密度（Density），弹性模量（Elastic），膨胀系数（Expansion）、塑性参数（Plastic）、比热容（Specific Heat）。

图3 Property

（3）Assembly 建立组件。 （4）Step

焊接模拟如果只求温度场，那么就建立Heat Transfer载荷步，如果需要热应力，那么就需要建立耦合分析步，Couple temp-displacement 。定义两个载荷步分别是焊接过程和冷却过程，同时打开大变形。

图4 Step

根据需要设置Fieldoutput输出场数据和历史输出数据History Output. （5）Interaction

平板的所有表面与外界存在对流传热，需要定义对流传热属性，对流传热系数Film condition，定义的时候还需要指定外界的温度。