多工况连续仿真探讨

在产品制造生产过程中，往往需要经历多个过程。从钢铁提炼开始，板材，棒材等的生产，然后冲压，折弯，辊弯，焊接等多个工艺的不同组合后，才能形成最终的产品。对于计算机模拟仿真计算而言，一般只对其中某一个结果进行仿真，然后进行优化设计或者优化工艺，那么这其中就有意或者无意简化了一些情况，即认为原材料是一种无应力状态，大多数这种假设是可以接受的，但对于某些分析而言却并不准确，因此多工况的连续仿真也是一个重要的仿真内容。

对于多工况仿真来说，难点还是存在的。结合自己的经验，总结了一部分，如下：

1.解决不同耦合场的问题。不同的工况涉及不同的场的计算，如折弯之类，就是简单的单场分析，焊接就是热机耦合问题，如果电加热，就是电热机耦合问题。不同的耦合场在解决思路上会有差异。

2.不同的材料本构使用问题。不同的耦合场，使用的材料本构也不尽相同，一套本构用到底，也是比较难的。

3.不同分析模型之间物理量传递的问题。最主要的是力、热之类的传递

4.软件选择问题。这个根据工况的不同，对软件的通用性也要求不同，一些专业的软件很难解决这种多工况问题。例如一些专门解决焊接分析的软件，很难处理其他问题。

展示一个demo，这个demo是用abaqus做的。abaqus的强大非线性能力和通用能力，是解决这种多工况分析的一个很好的工具。需要说明的是，由于是demo，网格比较粗糙，所以精度难以保证。并为了体现应力的变化，整个过程中选取的是应力的云图。

这个demo主要经历两次折弯，一次焊接。在折弯后，还有一个回弹释放问题。

图1 第一次折弯

图4 焊接填充