[常見(jiàn)問(wèn)題7-4]

兩個(gè)構(gòu)件焊接在一起，應(yīng)如何模擬這種焊接關(guān)系?

[解答]

建模方法取決于模擬分析的目的。如果所關(guān)心的是整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形，或者焊縫處不是危險(xiǎn)部位(應(yīng)力很小)，就不需要精確地對(duì)焊接區(qū)域建模，而只需要定義各個(gè)構(gòu)件在焊接點(diǎn)上的約束關(guān)系即可，下面討論幾種常用的方法。

（1）面和面之間的焊接:可以用綁定約束 (tie)。

（2）點(diǎn)和面之間的焊接:可以用運(yùn)動(dòng)合約束(kinematic coupling)。

（3）點(diǎn)和點(diǎn)之間的焊接:可以用運(yùn)動(dòng)合約束，注意要把 ostraint region type(被約束區(qū)域的類(lèi)型)設(shè)為 Node Set，而不是 Surface，因?yàn)閱为?dú)一個(gè)點(diǎn)無(wú)法構(gòu)成面。使用 BEAM 或WELD 類(lèi)型的連接單元也可以模擬點(diǎn)和點(diǎn)之間的焊接，其缺點(diǎn)是操作過(guò)程比糊合約束復(fù)雜優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)輸出連接單元上的分析結(jié)果來(lái)得到焊接點(diǎn)上的力和力矩，相關(guān)內(nèi)容詳見(jiàn)《實(shí)例詳解》第8章“多體分析實(shí)例”。

在以上幾種方法中，約束關(guān)系都是在分析的一開(kāi)始就建立起來(lái)，在整個(gè)分析過(guò)程中是保持不變的。如果希望模擬連接區(qū)域的開(kāi)裂，可以在 ABAQUS/Explicit 中使用關(guān)鍵詞  BOND模擬可開(kāi)裂的連接 (breakable bond)，即兩個(gè)面在不滿足失效判據(jù)時(shí)是連接在一起的，滿足失效判據(jù)則開(kāi)裂，詳見(jiàn)ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAQUS Analysis User’s Manual》第30.1.9

節(jié)“Breakable bonds”。

以上方法都對(duì)焊接區(qū)域做了簡(jiǎn)化處理。如果所關(guān)心的是焊接區(qū)域精確的應(yīng)力應(yīng)變，就需要對(duì)焊接區(qū)域做精確的建模，在焊接區(qū)域劃分足夠細(xì)化的網(wǎng)格，準(zhǔn)確地模擬其幾何尺寸、熱影響區(qū)的材料特性等，而這往往是非常困難的。

[常問(wèn)題7-5]

兩個(gè)構(gòu)件以較接的方式連接在一起，應(yīng)如何模報(bào)這種較接關(guān)系?

[解 答]

較接的含義是:兩個(gè)較接點(diǎn)之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)平動(dòng)，但可以發(fā)生任意的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(例如萬(wàn)向接頭)。與焊接類(lèi)似，一般情況下不需要對(duì)餃接區(qū)域進(jìn)行精確地建模，而只需要定義各個(gè)構(gòu)件在餃接點(diǎn)上的約束關(guān)系即可。常用的建模方法有以下兩種：

1)使用方程約束 (equation constraint):詳見(jiàn)第 7.1.3 節(jié)“合約和約

2)使用連接單元(connector):例如 JOIN 型的連接單元。