[發明專利]焊接數值模擬中動態生死單元的有限元建模方法

有效

• 申請號: 201710223624.3
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107016192B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 尹立孟;劉成;王剛;姚宗湘;夏文堂;尹建國
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶蘊博君晟知識產權代理事務所(普通合伙) 50223
• 代理人: 王玉芝;楊明

1.一種焊接數值模擬中動態生死單元的有限元建模方法，包括：

步驟1：建立焊接結構的三維實體模型，并根據焊接材料將所述三維實體模型分為母材區和至少一個焊縫區；

步驟2：對所述三維實體模型進行幾何清理，并將所述母材區和所述焊縫區創建為新的層或集合；

步驟3：將所述母材區劃分成體網格，并保存到所述母材區所在的層或集合中；以及，在所述焊縫區建立面網格，并保存到所述焊縫區所在層或集合中；

步驟4：將所述焊縫區的面網格拉伸生成體網格，當每次填充焊縫金屬單元時新建一個新的層或集合，提取當前焊接位置所有單元的外表面作為換熱面并生成一個集合或層的描述，循環操作，直到全部焊縫區完成新的層或集合的建立及換熱面的提取，生成焊接有限元分析模型；

步驟5：將步驟4中所生成的所有重復的節點和單元合并統一；

步驟6：將步驟1-步驟4中所產生的面網格刪除；

步驟7：定義所述焊接材料的材料屬性并賦予給輸入所述焊接有限元分析模型的單元，以及，定義模型單元的類型為八節點六面體；

步驟8：建立第一分析步驟；其中，所述第一分析步驟的分析時間為1*10^6秒，不激活每個焊縫區的焊縫金屬單元；

步驟9：將第一次提取的單元的換熱面所在的集合或層的描述賦予對流換熱系數與輻射換熱系數；

步驟10：建立第二分析步驟；其中，所述第二分析步驟的分析時間的秒數為總時間除以所述換熱面的總數，激活第二次提取的單元的換熱面所在的集合或層的描述，不激活第一次提取的單元的換熱面所在的集合或層的描述，循環操作，直到完成所有焊接過程的定義，建立生死單元的有限元模型。

2.如權利要求1所述的焊接數值模擬中動態生死單元的有限元建模方法，其中，分別對所述母材區和所述焊縫區的體網格進行疏密過渡，所述母材區和所述焊縫區的體網格均為八節點六面體單元。