如何使用有限元分析确定角焊缝的尺寸

在以前的博客中”用于有限元分析的焊缝建模“。我们讨论了预测角焊缝周围应力的方法。在这篇文章中，我们想介绍一个使用有限元分析进行焊接分析的简化过程(特别是ANSYS工作台)作为主要工具。我们将集中讨论如何正确确定角焊缝的尺寸，这一技巧已被证明对复杂的焊缝特别有用。

方法1(一种更传统的方法)

在讨论使用有限元分析来确定焊缝尺寸之前，让我们先探讨一下传统的焊缝尺寸确定方法，如中所述用壳单元模型有限元分析确定焊接载荷和喉部要求——与经典分析的比较“作者:韦弗。

使用方法1的示例:

由3/8英寸厚的美国材料试验协会A36板制成的简单丁字接头将采用双面角焊。基板固定在螺栓孔处，并在孔处施加[-200、-2000、3000]磅力，如下所示:

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方法1的缺点:

虽然使用方法1计算焊缝尺寸的方法是一种有效的方法，但它并不总是实用的。考虑以下缺点以下内容:

这可能有些耗时，尤其是在比前面例子更复杂的焊接件中。
它假设外力均匀分布在焊缝上。这不是现实，可能是一个危险的假设。
对于复杂的焊缝和形状，如果不简化分析，就不能使用方法1。
方法2(使用有限元分析作为提取更精确焊接载荷的工具)

有限元分析程序可用作预测焊缝载荷的更精确方法。通过有限元模拟载荷情况，我们可以使用ANSYS来告诉我们感兴趣的焊缝特定区域的载荷和力矩。

使用方法2的示例:

考虑与示例1相同的加载场景:

使用ANSYS工作台，我们将模型转换为壳体。
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调整网格大小。对于这个特定的模型，我们希望网格大小是焊接长度的一定比例。我们的焊缝长度为4英寸，因此0.1的网格尺寸将在焊缝上给出40个精确的元素。这在以后会很重要。
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添加偏离焊接边缘的分割线。这条分割线将定义拉力和力矩的区域。从边缘偏移可确保节点位于焊缝内部，不会被多个主体共享。
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在运行模拟之前，“节点力”必须打开。通过侧栏中的“分析设置/输出控制”可以访问该参数(如图所示):
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在运行模拟之前，我们希望根据ENFOZ、ENFOY和ENMOY参数设置3个“用户定义”的结果。这些参数给出了选定轴方向上的节点合力和力矩。
通过单击“解决方案/工作表”并向下滚动到正确的参数(如上所述)，访问这些用户定义的结果。
右键单击3个参数，然后选择“创建用户定义的结果”。
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最后一步是将这些用户定义的结果扩展到我们创建的路径。这可以通过突出显示所有三个用户定义的结果，并将“范围界定方法”更改为“路径”，并选择预定义的路径(焊缝)来同时完成。
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以下是ENFOZ的结果，即在焊缝路径范围内的Z方向上每个节点的合力。
或者，可以在“表格数据”部分查看数据，然后复制并粘贴到Excel工作表中。
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健全性-检查计算值:

作为对ANSYS值是否正确拉动的双重检
文章转载自：http://www.zmfea.com/news/view/787-1.html

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