[发明专利]一种对ERW钢管焊接过程温度场进行动态仿真的模拟方法

权利要求书

1.一种对ERW钢管焊接过程温度场进行动态仿真的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法包括以下步骤：

步骤1，建立ANSYS程序库，开始后执行ANSYS程序库；

步骤2，根据ERW钢管焊接装置模型参数，建立几何模型，划分网格，建立物理环境库，确定求解类型；

步骤3，将钢管的初始温度作为初始温度载荷加载在钢管上，在电极上施加高频电流并设置边界条件，根据温度值更新材料与电磁相关的物理参数A，所述物理参数A包括但不限于相对磁导率、电阻系数，根据创建的电磁环境对整个焊管进行电磁分析，得到热生成率；

步骤4，载入热分析物理环境，施加温度载荷与所述热生成率载荷，根据温度值更新材料与热相关的物理参数B，所述物理参数B包括但不限于热传导率、热辐射、热焓，根据创建的热环境对整个焊管进行热分析，若尚未到达设定时间步数，重新施加所述热生成率载荷与温度载荷进行热分析，直至计算结束，输出温度T；若到达设定时间步数，直接输出温度T；

步骤5，采用DO循环进行电阻加热过程的电磁-热耦合计算，重复步骤3和步骤4进行电磁分析和热分析，直至电磁-热耦合计算结束；

步骤6，将焊管V形开口角上周向的节点温度向焊管运动方向移动Δd的距离，清除ANSYS内的模型，重复步骤2～5进行循环计算，直至钢管焊缝处的温度达到稳态温度，完成对ERW钢管焊接过程温度场进行动态仿真；

其中，步骤2中，几何模型包括磁棒、钢管和两个电极，电极对应放置于钢管的开口角边上，磁棒与钢管同轴放在钢管内部；

每次步骤3和步骤4的循环计算中，步骤4输出的温度T为步骤3的初始温度载荷；

在步骤6的循环计算中，移动后的节点温度载荷为步骤3的初始温度载荷。

2.根据权利要求1所述的一种对ERW钢管焊接过程温度场进行动态仿真的模拟方法，其特征在于：步骤5电磁-热耦合是将电磁分析所产生的焦耳热从数据库中提取出来，作为内热源施加到热分析中；将热分析所产生的温度从数据库中提取出来，作为初始载荷施加到电磁分析中。