一、前言
本文是对一焊件两个焊缝的凝固过程的温度场进行分析，焊缝及两钢板的材料为钢。
二、基本方法
使用有限元分析方法并且使用ANSYS分析软件。采用三维八节点热分析SOLID70单元，利用生死单元技术，对两个焊缝连续凝固的过程进行分析，本分析分6步进行，首先杀死一个焊缝的所有单元，进行稳态分析，得到温度的初始条件；进行瞬态分析，分析右焊缝的液固相变的转换过程；进行瞬态分析，分析右焊缝的凝固过程；激活焊缝的所有单元，进行短时间的瞬态分析，得到温度初始条件；进行瞬态分析，分析左焊缝的液固相变的转换过程；进行瞬态分析，分析左焊缝的凝固过程。分析时，采用英制单位。
三、条件
初始条件：焊接件的温度为70℉，焊缝的温度为3000℉。
对流边界条件：对流系数0.00005 Btu/(s·in2·℉)，空气温度70℉。
四、物理性能表
|
材料属性 |
单位制 |
0℉ |
2643℉ |
2750℉ |
2875℉ |
3000℉ |
|
导热系数 |
Btu/(s·in·℉) |
0.5e-3 |
||||
|
密度 |
lb/in |
0.2833 |
||||
|
比热容 |
Btu/(lb·m·℉) |
0.2 |
||||
|
焓 |
Btu/in |
0 |
128.1 |
163.8 |
174.2 |
184.6 |
五、基本数据
底板尺寸：2in×1.2in×0.34in
上板尺寸：1in×1.2in×0.34in
焊角尺寸：R=0.17in
六、分析结果
根据以上的有限元模型，完成对焊件的稳态分析，焊缝相变分析，焊缝凝固分析后，得到温度分布图，如下所示。
有限元模型图
温度分布图（1s）
温度分布图（2s）
温度分布图（100s）
温度分布图（1000s）
温度分布图（1001s）
温度分布图（1100s）
温度分布图（2000s）
焊接过程中温度随时间变化曲线图
七、APDL命令流下载
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THE END
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