热加工工艺

作者：凌唯一, 蔡洪能, 张之政, 王浩丞,

关键词：ABAQUS, 数值模拟, 多层多道焊, 焊接热源,

在大型结构件的多层多道焊接模拟仿真中，焊接热源模型的计算效率与计算精度是工程上主要考虑的问题。本研究基于ABAQUS有限元计算平台，利用316LN不锈钢厚板模型，通过Fortran语言子程序以及Python语言的二次开发分别实现3种焊接热源模型的加载，分别为双椭球热源模型（DEHS）、瞬间热源模型（IHS）和移动单元体热源模型（MBHS），从温度分布、焊接残余应力场和焊接变形的角度分析各个热源模型的准确性，并结合计算所花费的时间综合判断热源模型的优缺点。仿真结果表明：IHS模型虽然计算效率极高，但计算精度较差，难以单独应用在多层多道焊仿真计算中；MBHS模型与DEHS模型相比，其温度场、残余应力场差别很小，焊接变形的差异在数值上为7.2%，但MBHS模型所花费的计算时间仅为DEHS模型的37.5%。因此，MBHS模型的计算效率更高，在解决工程问题时是一种可以较好取代DEHS模型的热源模型。

来源：2026年第1期

《热加工工艺》期刊编辑部

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