基于UG的焊缝建模和有限元分析技术.pdf

节选段落一：
文章编号：１６７２－６４１３（２０１１）０６－０００４－０３
基于ＵＧ的焊缝建模和有限元分析技术
王　琦１，苑成城２，刘混举２
（１．大同煤矿集团公司，山西　大同　０３７００３；２．太原理工大学 机械工程学院，山西　太原　０３００２４）
摘要：利用ＵＧ的焊接助理模块和高级仿真模块实现了焊缝的实体建模和有限元分析过程。考虑到焊缝结构
尺寸对焊缝强度的影响，提出了从结构角度出 发 建 立 焊 缝 的 有 限 元 模 型，利 用 ＵＧ　ＮＸ４的 刚 性 杆 单 元 模 拟
焊缝的焊接，并比较了３种尺寸类型的焊缝在两种工况下的应力情况。


节选段落二：
对焊 缝 实 体 建 模，在 焊 接
助理中选择 对 接 焊 缝，坡 口 类 型 选 择 Ｖ型 焊 缝，焊
缝上表面为平齐的轮廓，选取焊缝与平板上表面的两
个重合边为起始边和终结边，焊缝边界离起点和终点
的位置都为０，采用连续焊接方式，焊接过程不设置
衬垫和定位片，最后生成的６０°坡口夹角带钝边Ｖ型
焊缝实体模型［１］见图２。
图２　６０°坡口夹角带钝边Ｖ型焊缝的实体模型
２　基于ＵＧ的焊缝有限元分析过程
焊接件的结构强度分析是在ＵＧ高级仿真模块环
境下进行的，该过程主要包 括 添 加 材 料、网 格 划 分、
设置焊接模拟单元、设置载荷和约束条件及求解。


节选段落三：
平板焊接件的有
限元分析模型见图３。
表１　２７ＳｉＭｎ、Ｈ０８Ｍｎ２ＳｉＡ的材料性能
材料
弹性模量Ｅ
ＧＰａ
泊松比μ
屈服极限σｓ
ＭＰａ
强度极限σｂ
ＭＰａ
２７ＳｉＭｎ　 ２０７　 ０．３　 ９８０　 １　０３０
Ｈ０８Ｍｎ２ＳｉＡ　 ２１０　 ０．３　 ８００　 ９５０
图３　平板焊接件有限元模型
２．２　刚性杆单元模拟焊接连接
ＵＧ　ＮＸ４采用了１Ｄ网格技术中的刚性杆单元来
模拟焊接单元连接，１Ｄ单元的典型应用包 括 梁、加
强筋、桁架结构、焊接连接和销轴连接等。