焊缝加热后冷却过程基于ansys的瞬态热分析王信

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1、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18002300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

2、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 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中的显示图定义分析文件名定义单元类型定义材料属性施加表面传热载荷施加初始温度、设置求解选项求解显示径向温度分布显示温度场分布云图显示焊接中心的及角点处的节点温度随时间变化曲线图