1.創(chuàng)建幾何體

根據(jù)模型的對稱性，創(chuàng)建1/4模型，依照與第3章類似的方法，按尺寸建立3個三維、可變形實體部件，包括一個電極、兩個平板(上、下電極形狀一樣，故只需建立一個)。其中電極三維部件采用Revolution(旋轉(zhuǎn))方式，旋轉(zhuǎn)90°得到，平板部件采用 Extrusion(擠壓)方式得到。創(chuàng)建的部件圖如圖 6-5 所示。

圖6-5 三維部件圖

2.設(shè)置材料屬性

1)在 Module 下拉列表中選擇 Property選項，進(jìn)入Property 模塊，在菜單欄中選擇 Material-Create 命令，或者在工具箱中單擊匹按鈕來創(chuàng)建新的材料。本例中共需創(chuàng)建3種材料屬性，分別為銅電極材料、不銹鋼上板材料SUS301-DLT 及不銹鋼下板材料 EN1.4318。兩種不銹鋼板材的電、熱物理性能取相同數(shù)值，見表6-1:而其他力學(xué)屬性有較大差異，分別見表6-2和表6-3。其中由于焊接過程中溫度變化較大，除密度外其他材料性能(包括各溫度區(qū)間的)在設(shè)定時應(yīng)勾選 Use temperature-dependent 復(fù)選框。

表 6-1 電極及工件材料的電、熱物理性能參數(shù)

注：Abagus 軟件中要求輸入的材料性能是電導(dǎo)率，而電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)。

表 6-2 點(diǎn)焊上板 SUS301-DLT 的力學(xué)性能參數(shù)

表 6-3 點(diǎn)焊下板 EN1.4318 的力學(xué)性能參數(shù)

2) 在菜單欄中選擇Section→Create命令，或者在工具箱中單擊寶按鈕創(chuàng)建區(qū)域?qū)傩?，在本例中，對?yīng)3種材料需要創(chuàng)建3個實體。

3) 在菜單欄中選擇Assign→Section命令，或者在工具箱中單擊2按鈕，即將建立的區(qū)域性能賦給不同的部件，部件顏色變綠說明部件已被賦予材料性能，要確保所有部件都被賦予了相應(yīng)的區(qū)域?qū)傩浴?/span>

3.組裝部件

1)在 Module 下拉列表中選擇 Assembly選項，進(jìn)入Assembly 模塊。在菜單欄中選擇Instance→Create 命令，或者在工具箱中單擊按鈕，打開 Create Instance對話框，選擇導(dǎo)入創(chuàng)建的部件，其中電極有兩個，因此需要導(dǎo)入兩次。

2)通過對實例的旋轉(zhuǎn)與平移，將4個實例組裝到相應(yīng)位置，如圖6-6所示。

圖6-6 部件的組裝

4.定義分析步

1)對應(yīng)點(diǎn)焊過程的4個物理階段，建立4個分析步。分別為預(yù)壓分析步、通電焊接步、保持步與移除步。

在 Module 下拉列表中選擇 Step 選項，進(jìn)入 Step 模塊，在菜單欄中選擇 Step一Create 命令，或者在工具欄中單擊·按鈕，打開 Create Step 對話框，命名分析步為preload，選擇分析步類型為Coupled thermal-electrical structural(熱-力-電耦合分析)。然后單擊 Continue 按鈕，打開Edit Step對話框，在 Description 文本框中輸入“This is a preload step”,接受默認(rèn)的 Transient(瞬態(tài)分析)類型。在 Time period文本框中輸入此分析步的持續(xù)時間，按點(diǎn)焊工藝取 0.2s。

因為點(diǎn)焊計算中會涉及較大的構(gòu)件位移，所以選擇Nlgeom(幾何非線性)為On。另外，由于存在著復(fù)雜的接觸關(guān)系，計算過程中容易出現(xiàn)不收斂的情況，因此在 Automatic stabilization下拉列表中選擇 Specify dissipated energy fraction(定義耗散能比例)選項，保持默認(rèn)的比例系數(shù)0.0002，其他保持默認(rèn)設(shè)置，如圖6-7所示。

圖6-7 預(yù)壓分析步的基本設(shè)置

2)由于點(diǎn)焊模擬涉及熱-力-電三物理場耦合，而且伴隨著較大的塑性變形，因此，對于收斂性的要求也較高，選擇較小的分析增量步才能保證計算收斂。按圖6-8所示在 Imncrementation 選項卡中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，單擊OK按鈕，完成預(yù)壓分析步的創(chuàng)建。

圖 6-8預(yù)壓分析增量步設(shè)置

3)采用類似方法建立另外3個分析步，通電焊接步、保持步、移除步的時長應(yīng)與點(diǎn)焊工藝保持一致，分別取0.22s、0.4s與0.1s。相關(guān)參數(shù)可參照下列語句進(jìn)行設(shè)置，這里不再贅述。

（內(nèi)容、圖片來源：《焊接過程數(shù)值模擬》一書，侵刪）

版權(quán)與免責(zé)聲明：

凡未注明作者、來源的內(nèi)容均為轉(zhuǎn)載稿，如出現(xiàn)版權(quán)問題，請及時聯(lián)系我們處理。我們對頁面中展示內(nèi)容的真實性、準(zhǔn)確性和合法性均不承擔(dān)任何法律責(zé)任。如內(nèi)容信息對您產(chǎn)生影響，請及時聯(lián)系我們修改或刪除。