[焊接]ABAQUS焊接仿真的自动设置

焊接是一种通过熔合材料连接材料的工艺：在工件金属熔化时，通常添加焊料来形成熔池。

引言

上一篇提到手工定义热力顺序耦合，对焊接进行仿真，虽然能够解决问题，但操作太复杂。为简化建模流程，特开发了Abaqus Welding Interface (AWI)插件。此插件为免费版本，供Abaqus客户使用。

模型几何

如下图1几何模型为一个Part，通过切分区域，定义焊料和基材。

图1 几何图形

启动AWI界面

单击Plug-ins--> Abaqus Welding Interface.，打开图2的AWI界面。

图2：AWI Tab

焊接模型
右击模型树中的AWI，打开图3所示的焊接模型对话框。

在此对话框中，从上至下列表，依次选择热传模型和部件、单位系统、材料等。点击OK，完成建模。

图3  AWI界面

焊接工艺

如图4，定义焊缝材料、初始融化温度等。

图4  焊接工艺定义

同时，定义焊料的焊接顺序。

图5 焊料选择顺序

定义分析步控制

不同的分析步已被自动创建，包括加热、冷却、移除和添加焊料等分析步。通常情况，默认设置即可，当然也可根据实际情况进行更改。比如图6的薄膜系数设置。

图6  薄膜系数设置

焊道定义

焊道定义如图7。

图7 焊道定义

作业管理

在应力分析中，可定义两种焊料移除方式：焊道级或模型级。

图8  作业定义

分析结果

结构分析中最大增量步的PEEQ（左）和Mises应力（右）

图9  结构分析中最大增量步PEEQ和Mises应力

讨论

现AbaqusWelding Interface插件，能够快速建立更复杂的焊接模型，且不用自定义子程序。当然，也请后续关注新书《ABAQUS分析之美》中有关焊接的3个章节。