焊接结构、温度场与热应力、振动与冲击失效，疲劳寿命与断裂

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    课程背景    

      本专题基于Ansys workbench和Ansys nCode DesignLife软件，通过大量的理论和工程实例讲解，使学员在较短时间内掌握Ansys workbench和Ansys nCode DesignLife的使用方法；掌握焊接结构强度与稳定、焊接温度场与热应力、振动与冲击，疲劳与断裂等方面的Ansys workbench计算原理与计算技巧。本专题可为焊接连接结构的计算仿真提供有效、可靠和全面的数值解决方案和技术支撑。本专题由河北雄安宏新环宇信息科技有限公司联合承办。

    课程案例    

建模范例-1：点焊结构建模实例

建模范例-2：焊缝连接结构建模实例

工程实例-1：双盖板焊缝连接件强度设计与有限元计算

工程实例-2：移动热源模型的 workbench实现示例

工程实例-3：激光焊接薄板温度场的Moving_Heat_Flux模拟

工程实例-4：多道焊缝钢板焊接温度场模拟

工程实例-5：基于移动热源+单元生死技术的对接接头分层焊接过程温度场模拟

工程实例-6：桥梁钢箱梁焊接过程热应力与焊后残余应力计算

工程实例-7：管球焊接接头拉伸试验的弹塑性模拟

工程实例-8：点焊结构弹塑性分析

工程实例-9：考虑焊接残余应力的箱梁非线性屈曲分析

工程实例-10：考虑焊接残余应力的桥梁钢箱梁模态分析

工程实例-11：考虑焊接残余应力的钢框架地震响应计算

工程实例:12：点焊连接铝合金薄板的冲击失效计算

工程实例-13：车身减振器支座焊点疲劳计算

工程实例-14：管球焊接接头的疲劳试验与名义应力法数值仿真对比分析

工程实例-15：管球焊接接头的疲劳试验与热点应力法数值仿真对比分析

工程实例-16：管球焊接接头的疲劳试验与结构应力法数值仿真对比分析

工程实例-17：焊接钢板焊缝裂纹扩展寿命计算

    课程内容    

一、焊接连接结构的建模方法

1、点焊结构建模方法

1.1梁-壳单元法

1.2实体单元法

2、焊缝连接结构的建模方法

3、基于印记面技术的焊缝简化建模方法

二、焊缝连接结构强度校核与安全性评价方法

1、概述

2、焊缝连接结构的焊接接头形式与构造

3、对接焊缝强度设计与计算方法  

4、角焊缝强度设计与计算方法

三、移动热源模型及其Ansys  workbench实现方法

1、概述

2、移动热源模型的分类

3、高斯表面热源模型  

4、均匀热源模型  

5、双椭球热源模型

6、组合热源模型

7、Moving_Heat_Flux插件

四、焊接温度场有限元计算

1、常见焊接工艺的技术参数

2、焊接传热基本定律

2.1热传导

2.2热对流

2.3热辐射

3、非线性瞬态温度场传热的有限元分析

4、焊接传热计算的材料参数  

5、焊接传热的边界条件及其原理

6、焊接传热模拟的网格设置要求

7、焊接瞬态温度场计算的时间步长设置要求

8、单元生死技术

9、移动热源+单元生死技术模拟分层焊接

五、焊接热应力有限元计算

1、概述

2、结构材料本构模型

3、结构材料非线性

3.1屈服准则  

3.2流动准则

4、非线性瞬态结构响应的有限元分析  

5、焊接热应力计算的材料参数

6、焊接热应力计算的边界条件  

7、焊接热应力计算的网格设置要求

8、焊接瞬态热应力响应计算的时间步长设置要求

9、焊接残余应力分析与计算  

10、焊接残余应力分析与计算

六、焊接连接结构的非线性分析

1、几何非线性理论

2、非线性有限元控制方程

3、非线性有限元控制方程求解方法        

4、载荷步/子步/平衡迭代步

5、收敛准则                       

6、ANSYS WB非线性计算设置技巧

七、考虑焊接残余应力的焊缝连接结构的非线性稳定分析

1、稳定的分类

2、分支点稳定问题的计算原理

3、极值点稳定问题的计算原理  

4、载荷控制加载法

5、位移控制加载法

6、弧长法原理

7、算法稳定增强技术

8、载荷-位移曲线

9、非线性屈曲的求解控制技巧

八、考虑焊接残余应力的焊缝连接结构模态分析

1、模态分析简介  

2、模态计算理论

3、固有频率与模态振型

4、参与系数，有效质量

5、模态提取方法  

6、模态计算中接触设置

7、模态计算设置  

8、有应力结构的模态分析方法

9、非线性模态及其求解方法（线性摄动法）

九、考虑焊接残余应力的焊缝连接结构振动响应计算

1、概述

2、结构动力响应分析的响应谱方法

3、结构动力响应分析的瞬态动力学方法

十、点焊冲击计算

1、概述

2、焊点失效模型

3、点焊失效计算原理与设置技巧

十一、点焊疲劳计算

1、概述

2、焊点疲劳计算的有限元模型

3、疲劳应力的计算  

4、焊点S-N曲线

5、焊点损伤计算  

6、点焊疲劳计算流程

7、Ncode点焊疲劳计算设置

十二、基于名义应力法的焊缝疲劳计算

1、概述

2、焊缝名义应力Ｓ-Ｎ曲线

3、名义应力Ｓ-Ｎ 曲线的修正

4、焊接细节

5、疲劳强度等级

6、IIW（国际焊接协会）标准

7、BS7608（英国标准学会）标准

8、DNV（挪威船级社）标准

9、ABS（美国船级社）标准、

10、ncode焊缝疲劳计算设置技巧

十三、基于热点应力法的焊缝疲劳计算

1、概述

2、热点应力的分类与外推方法

3、热点应力Ｓ-Ｎ 曲线

4、焊接细节

5.疲劳强度等级

6、IIW（国际焊接协会）标准

7、BS7608（英国标准学会）标准

8、DNV（挪威船级社）标准

9、ABS（美国船级社）标准

10、ncode焊缝疲劳计算设置技巧

十四、基于结构应力法的焊缝疲劳计算

1、概述

2、壳体焊缝有限元建模原则

3、焊缝单元的构建方法  

4、焊缝计算点选取与应力提取方法

5、由网格点力和力矩计算结构应力的方法

6、ncode焊缝疲劳计算流程

7、焊缝应力组合方法

8、弯曲比的定义  

9、焊缝材料S-N曲线

10、结构厚度修正

十五、结构疲劳裂纹扩展寿命计算

1、概述

2、ΔK-da/dN 曲线定义

3、疲劳裂纹扩展寿命预测模型  

4、计算步骤

5、应力强度因子计算方法  

6、疲劳裂纹扩展寿命分析流程

    主讲专家    

     该课程讲师，副教授，博士毕业于哈尔滨工业大学工程力学专业，15年仿真分析经验；拥有较好的工程力学、固体力学和流体力学基础，精通Ansys、FLUENT、CFX和XFLOW等工程仿真软件，能够运用ABAQUS、Marc进行结构分析；精通Fortran语言，具有采用Fortran编制大型程序的经历；熟悉C/C++语言，有C/C++语言程序开发的成功经验。能够采用Fortran、C/C++语言及MATLAB对现有大型商业软件（Ansys、FLUENT、Marc、CFX等）进行扩展开发。精通MATLAB软件，能够利用MATLAB独立完成简单的工程可视化开发，精通Ansys等有限元软件与MATLAB数值分析软件的联合仿真技术。发表学术论文20余篇，其中SCI、EI收录论文13篇，申请发明专利2项。培训80多场次，学员上千人。

    温馨提示  

1、购买视频可申报，AXKG全国职业技能考试鉴定中心颁发的《高级CAE仿真工程师》职业技能等级证书；费用1600元/人，可作为本行业专业岗位职业能力考核的证明，也是岗位聘用、任职、定级和晋升的重要依据。证书全国通用，联网查询，无须年检。

2、本课程需安装ANSYS19.0和Ncode19.0软件

3、购买课程后，可联系客服（13520798450微信同步）领取完整版PPT，购买视频，不负责答疑