سابروتین جوشکاری لیزر در آباکوس

شبیه سازی جوشکاری لیزر با استفاده از مدلسازی توزیع حرارت و همچنین نحوه حرکت آن در مسیر جوشکاری امکان پذیر است.

برای شبیه سازی جوش لیزر در آباکوس بااستفاده از زبان برنامه نویسی فرترن میتوان سابروتین مورد نظر را برای شار حرارتی  body heat flux تعریف کرد.

توزیع شار حرارتی در مقالات مختلف با استفاده از روابط تقریبی ، تخمین زده شده است.

در مقاله زیر که تحت عنوان:

Modeling of thermal phenomena in single laser beam and laser-arc hybrid welding processes using projection method

منتشر شده است، میتوانید معادلات توزیع حرارت را مشاهده کنید.

برای توضیحات بیشتر کلیک کنید

برای مشاهده پروژه جوشکاری لیزر کلیک کنید

در فایلی که جهت دانلود قرار داده شده است، مسیر حرکت پرتو لیزر و همچنین توزیع آن با استفاده از روابط موجود در مقاله ، نوشته شده است.

این کد برای اتصال دو ورق به طول   ۱۰ ، عرض ۵ و ارتفاع ۲ سانتیمتر نوشته شده است.

در این کد سابروتین آباکوس ، پرتو لیزر با توان ۹۰۰۰ وات و با سرعت ۳۵ میلیمتر بر ثانیه حرکت میکند.

با اعمال این شار حرارتی به لبه ورق با ابعاد داده شده، میتوان توزیع دما و همچنین تغییر شکل های ناشی از شار حرارتی پرتو لیزر را بدست آورد.

نرم افزار Abaqus روش های مختلفی را برای شبیه سازی جوش لیزری ارائه می دهد که عبارتند از:

مدل منبع حرارت: این روش از توزیع منبع حرارتی تعریف شده توسط کاربر برای شبیه سازی اثرات حرارتی جوشکاری لیزری استفاده می کند. این شامل تعریف پارامترهای پرتو لیزر، مانند چگالی توان، قطر، و سرعت عبور، برای تولید یک مدل منبع حرارت است که برای شبیه‌سازی فرآیند جوشکاری استفاده می‌شود.

شار حرارتی متحرک: این روش شامل استفاده از رویکرد شار حرارتی متحرک برای شبیه‌سازی اثرات حرارتی جوشکاری لیزری است. فرض بر این است که شار حرارتی در امتداد خط جوش با سرعت ثابتی حرکت می کند و توزیع دما بر اساس معادلات انتقال حرارت حل می شود.

تجزیه و تحلیل حرارتی-مکانیکی کوپل شده: این روش شامل جفت کردن تحلیل های حرارتی و مکانیکی برای شبیه سازی اثرات حرارتی جوشکاری لیزری است. انبساط حرارتی و اعوجاج مواد در طول فرآیند جوشکاری را در نظر می گیرد.

تجزیه و تحلیل خودسرانه لاگرانژی-اولری (ALE): این روش شامل استفاده از روش ALE برای شبیه سازی اثرات حرارتی جوشکاری لیزری است. روش ALE برای مدل سازی تغییر شکل قطعه کار در طول فرآیند جوشکاری استفاده می شود.

تجزیه و تحلیل هیدرودینامیک ذرات صاف (SPH): این روش شامل استفاده از روش SPH برای شبیه سازی اثرات حرارتی جوشکاری لیزری است. روش SPH یک روش ذرات لاگرانژی است که می تواند دینامیک حرارتی و سیالات فرآیند جوشکاری را به دقت مدل کند.

این روش ها را می توان به تنهایی یا به صورت ترکیبی برای شبیه سازی جوش لیزری در نرم افزار Abaqus استفاده کرد. انتخاب روش به نیازهای خاص برنامه و منابع محاسباتی موجود بستگی دارد.