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焊缝加热后冷却过程基于ansys的瞬态热分析(王信)
焊缝加热后冷却过程基于ansys的瞬态热分析 ------------------Sean Wang -------------------5220130222 1.问题描述 长为500mm，宽为1000mm，厚度为25mm的两块钢板对接，相连部分由焊接连接而成，开坡口为。焊丝材料为TH550,母材为耐候钢Q450nqr1。初始温度为室温，对焊缝以1800~2300摄氏度加热十秒钟后冷却到稳态，该钢板的比热容为577.47 ，密度为 7800 ，其表面传热系数为 125 ，导热系数为28.3 ，计算钢板加热后冷却到稳态的温度场分布。钢板的几何模型由下图一所示。 图一 钢板的几何模型 2.问题分析 本例属于瞬态分析，选用solid70三维六面体单元进行有限元分析，根据几何及边界条件的对称性，对钢板的1/4进行分析，温度采用℃，其他采用国际单位制。 3.操作步骤 了解项目所需结果，对项目进行仔细分析与规划后，着手以下步骤。 1、 三维建模 根据问题描述，在creo中按照要求画出三维几何模型，具体见图二 图二 几何三维模型 2、网格划分 将上述三维几何模型导入到Hypermesh中划分网格，所划分的三维六面体网格如下图三与图四所示。 图三 几何的三维六面体网格（俯视） 图四 几何的三维六面体网格（侧面局部） 3、导入ansys数值模拟 ①将上述在Hypermesh中画好的网格导出为ansys的文件格式，即.cdb格式，将该文件导入到ansys中分析，如下图五所示 图五 导入的cdb文件在ansys中的显示图 ②定义分析文件名 ③定义单元类型 ④定义材料属性 ⑤施加表面传热载荷 ⑥施加初始温度、设置求解选项 ⑦求解 ⑧显示径向温度分布 ⑨显示温度场分布云图 ⑩显示焊接中心的及角点处的节点温度随时间变化曲线图
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