焊接数值模拟热弹塑性有限元方法TCWAN 0063-2023.pdf

《焊接数值模拟热弹塑性有限元方法》讲解了焊接过程中使用热弹塑性有限元法进行数值模拟的关键步骤和技术要求。该文件定义并阐述了与熔化焊相关的专用术语，涵盖了热源模型、热弹塑性有限元方法以及双椭球热源模型的含义，详细描述了这些概念的具体内涵。该文件规定了基于此方法执行焊接结构件熔化焊时，在确保仿真准确性方面所必须遵循的标准程序。具体包括从初始有限元模型构建、选择恰当单位体系、选用合适的坐标系统，到建立合理的边界条件等一系列准备工作。此外，《焊接数值模拟热弹塑性有限元方法》介绍了仿真分析流程，即先通过热弹性-塑性算法求解出瞬态温度场分布，再利用所得温度场来解决结构中的应力与形变问题，最后完成仿真分析报告编制。为了便于使用者理解及应用，《焊接数值模拟热弹塑性有限元方法》还包含了基于热弹塑性法进行焊接数值模拟的整体流程示意图（附录A），文档模板实例（附录B）以供参考，和一份关于MAG焊接接头变形仿真的样本报告（附录C）作为实际操作指南，帮助读者掌握该标准的应用方式。

《焊接数值模拟热弹塑性有限元方法》适用于采用热弹塑性有限元法分析和预测各类熔化焊过程造成的材料变形及残余应力的场景。该标准对于从事金属焊接工作的企业和科研机构具有重要的指导价值，涵盖航空航天、机械制造、能源化工等多个对焊缝质量有严格要求的行业。特别是在那些需要精确控制焊接质量，减少因焊接产生的不良效应如零件变形或开裂风险高的生产环节中更为重要。这份标准不仅是工程师进行设计优化时的重要依据，也为学术界提供了一套规范化的研究框架。同时，它也能为相关政策制定者了解当前行业内最先进的工艺水平提供技术背景支撑。