[发明专利]一种激光深熔焊热源模型的建模方法

摘要

本发明公开了一种激光深熔焊热源模型的建模方法，建立T型接头实体模型，建模时综合考虑焊缝区材料属性，及网格顺序划分问题将焊缝区建为3个体，盖板焊缝区，空气膜焊缝区，芯板焊缝区；基于ANSYS，顺序划分网格，优先划分焊缝区；建立三维激光深熔焊热源模型，基于ＡＰＤＬ，求解单元热值，热源模型控制方程为：其中，x，y，z为笛卡尔坐标，QM为热源峰值，r1激光找在材料表面的有效半径ｒ2，H1为热源形状参数，Ｈ0热源上部分高度，Ｈ为焊缝实际熔深，按次热源模型求解热值，存储到数组中，基于ANSYS软件，将求解热值，加载到有限元模型的相应单元，设置边界条件，计算求解，完成建模过程。

主权项

1.一种激光深熔焊热源模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，建立T型接头实体模型，建模时综合考虑焊缝区材料属性，及网格顺序划分问题将焊缝区建为3个体，盖板焊缝区，空气膜焊缝区，芯板焊缝区；第二步，基于ANSYS，顺序划分网格，优先划分焊缝区；第三步，建立三维激光深熔焊热源模型，基于ＡＰＤＬ，求解单元热值，热源模型控制方程为：其中，x，y，z为笛卡尔坐标，QM为热源峰值，r1激光找在材料表面的有效半径ｒ2，H1为热源形状参数，Ｈ0热源上部分高度，Ｈ为焊缝实际熔深，按次热源模型求解热值，存储到数组中，第四步，基于ANSYS软件，将求解热值，加载到有限元模型的相应单元，设置边界条件，计算求解，完成建模过程，激光焊接形成的温度场控制方程为：其中ρ是质量密度，Cp比热容，T是温度，t时间，κ是热传导系数，x,y,z是笛卡尔坐标，qLaser激光热源输入的能量。