code_aster在双金属焊接基准数值模拟的应用
code_aster是法国电力集团（Electricité de France，EDF）自1989年起自主研发的一款通用计算固体力学开源软件。2008年末，法国电力集团将code_aster与图形操作模块整合，开发出了用户界面友好的开源软件SALOME_MECA，使得code_aster在使用代码处理研究数据的基础上，实现了可视化图形操作功能。
code_aster可以提供全系列的多物理场分析和建模方法，其功能远远超出了标准的热-力计算代码。该软件包含多种本构关系模型（弹性、弹塑性、弹粘塑性、辐射下的燃料棒和金属等），能够处理线性和非线性问题（接触、摩擦、断裂力学，地震分析等），同时也可被用于土木工程结构的性能分析，微观尺度的晶粒计算，几乎涵盖了核工业涉及的所有固体力学应用领域。
01 案例研究背景
工业上众多的制造和维修业务都涉及到焊接，所以在预测焊接操作所产生的冶金学和力学影响方面有极大的研究价值。
02 研究主旨
MSNS计划是EDF-CEA-AREVA三方的合作项目。项目通过实验、建模、数值模拟三个方面来研究焊接，旨在研发一种更简单，可靠，且不保守的方法，改善现有的标准和模型，使对残余应力的计算更接近真实情况，提高计算软件(Code_Aster、SYSWELD、CAST3M）的效率，建立一个良好的案例作为参照。
03 建模
计算温度场 在原有温度场基础上考虑固液相变 计算机械应力场
04 热分析
模型采用一个等效的三角形热源来对焊头进行模拟，这个等效热源由四个参数控制，使用ADAO（Salome-Meca 的模块）进行参数研究，对AREVA实验的热电偶温度进行拟合。为对液固转变进行建模，当材料度超过1400℃时将被重置为1400℃。
05 机械分析
机械分析采用二次型网格，工件采用有限的自由结构，且存在轻微的扰动。
假设材料的本构模型为非线性各向同性弹塑性，焊接过程的模拟通过对材料属性的控制来实现。
已焊道次和正在进行道次的属性设置为实际材料的属性 未焊的焊道设置为一种软性材料（弹性；E=400MPa，σy=2000MPa）
06 计算结果
07 结论与展望
本次案例对有多道次焊接的双管道连接工艺进行数值模拟，模拟和实验结果符合良好，且对三方计算得到的残余应力进行了质量比较；残余应力变化趋势良好。
