UGNX有限元分析焊接连接分析江苏大学沈春根2017年3月第1版UGNX有限元培训–专题14UGNX10.0版本目录焊接连接基础CWELD命令有限元实例点焊命令有限元实例焊接连接的总结1.0焊接连接基础–UGNX提供的方法提供了2类焊接方法,分别是CWELD和点焊。CWELD为0D单元。点焊是使用1D梁单元。它们都是焊接连接的模拟。1.1焊接连接基础–CWELD焊接单元不是实际单元,只是简单的连接定义。在解算模型时,NXNastran会在内部生成约束方程,用于定义CWELD连接的刚度(和CFAST相似)。不能使用CWELD连接命令连接使用同一物理属性表的2D网格。必须定义焊接单元的属性(焊接材料和焊点直径)。焊接单元不得超出被焊接的两个面的边界。1.2焊接连接基础–点焊命令使用1D梁单元(可以刚性梁/杆,也可以弹性梁单元),如RBE2、CBEAM、CBAR单元。定义1D单元连接,方法是将一系列位置投影到选定的面,这些面定义要连接的顶部和底部网格。2.0实例基本情况-CAD模型上板1材料steel,厚2;下板2材料steel,厚2.5;焊缝材料也是steel。此棱边或者附近建立一条焊缝2.0实例基本情况-FEM模型板1板22.0实例基本情况-SIM模型此棱边或者附近区域建立不同类型的焊接单元2.1CWELD实例_步骤1,weld单元2.1CWELD实例_步骤2,焊接属性2.1CWELD实例_步骤3,显示焊接单元显示的红色区域,即为建立焊缝(点焊)的单元!2.1CWELD实例_步骤4,sim和求解Z方向位移云图2.2点焊实例_步骤1,点焊对话框2.2点焊实例_步骤2,点焊单元显示建立的5个1D刚性梁;更新顶面、底面网格。2.2点焊实例_步骤3,sim和求解和cweld相比,略大些!和cwel不一样,此处显示1D刚性梁!3.焊接有限元总结从Z向变形数据结构看,点焊命令的结果偏大些,这说明采用刚性梁来模拟焊缝相对保守;当不过分关注焊缝本身的变形和应力情况下,这两种方法都可以模拟焊接连接;CWELD可以改变焊缝材料和焊缝大小,相对来说更加合理地模拟焊接连接,操作更加简便,优先采用!点焊命令中也可以采用弹性杆/梁(CBAR/CBEAM),这意味着改变梁的材料属性和截面形状,可以来模拟焊缝参数,从这一点来看,和CWELD原理类似了。