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一種對ERW鋼管焊接過程溫度場進(jìn)行動態(tài)仿真的模擬方法與流程

文檔序號:12466650閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種對ERW鋼管焊接過程溫度場進(jìn)行動態(tài)仿真的模擬方法,其特征在于,所述模擬方法包括以下步驟:

步驟1,建立ANSYS程序庫,開始后執(zhí)行ANSYS程序庫;

步驟2,根據(jù)ERW鋼管焊接裝置模型參數(shù),建立幾何模型,劃分網(wǎng)格,建立物理環(huán)境庫,確定求解類型;

步驟3,將鋼管的初始溫度作為初始溫度載荷加載在鋼管上,在電極上施加高頻電流并設(shè)置邊界條件,根據(jù)溫度值更新材料與電磁相關(guān)的物理參數(shù)A,所述物理參數(shù)A包括但不限于相對磁導(dǎo)率、電阻系數(shù),根據(jù)創(chuàng)建的電磁環(huán)境對整個焊管進(jìn)行電磁分析,得到熱生成率;

步驟4,載入熱分析物理環(huán)境,施加溫度載荷與所述熱生成率載荷,根據(jù)溫度值更新材料與熱相關(guān)的物理參數(shù)B,所述物理參數(shù)B包括但不限于熱傳導(dǎo)率、熱輻射、熱焓,根據(jù)創(chuàng)建的熱環(huán)境對整個焊管進(jìn)行熱分析,若尚未到達(dá)設(shè)定時間步數(shù),重新施加所述熱生成率載荷與溫度載荷進(jìn)行熱分析,直至計算結(jié)束,輸出溫度T;若到達(dá)設(shè)定時間步數(shù),直接輸出溫度T;

步驟5,采用DO循環(huán)進(jìn)行電阻加熱過程的電磁-熱耦合計算,重復(fù)步驟3和步驟4進(jìn)行電磁分析和熱分析,直至電磁-熱耦合計算結(jié)束;

步驟6,將焊管V形開口角上周向的節(jié)點溫度向焊管運動方向移動Δd的距離,清除ANSYS內(nèi)的模型,重復(fù)步驟2~5進(jìn)行循環(huán)計算,直至鋼管焊縫處的溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度,完成對ERW鋼管焊接過程溫度場進(jìn)行動態(tài)仿真。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對ERW鋼管焊接過程溫度場進(jìn)行動態(tài)仿真的模擬方法,其特征在于:步驟5電磁-熱耦合是將電磁分析所產(chǎn)生的焦耳熱從數(shù)據(jù)庫中提取出來,作為內(nèi)熱源施加到熱分析中;將熱分析所產(chǎn)生的溫度從數(shù)據(jù)庫中提取出來,作為初始載荷施加到電磁分析中,即每次步驟3和步驟4的循環(huán)計算中,步驟4輸出的溫度T為步驟3的初始溫度載荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對ERW鋼管焊接過程溫度場進(jìn)行動態(tài)仿真的模擬方法,其特征在于:在步驟6的循環(huán)計算中,移動后的節(jié)點溫度載荷為步驟3的初始溫度載荷。

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