高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

摘要

在焊接热弹塑性有限元分析时,为了提高面外变形的计算精度常常需要细分板厚方向的单元.单元阶次是影响面外变形精度的重要因素,本文为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明:二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加吻合,且在满足同样计算精度的前提下,计算效率较高;单元阶次对于温度场计算结果影响不大.