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〖课程背景〗
Ansys软件因其领先的“虚拟样机”理念和技术、强大的功能和便捷的操作，迅速发展成为CAE领域中使用范围最广、应用行业最多的数值仿真工具。Ansys workbench具有强大的建模和仿真分析技术，并且操作简单，易于掌握。为了让广大分析人员更好地掌握焊接连接结构的设计与计算技巧，北京中科智谷机电技术研究院，特举办《焊接结构强度与稳定分析、焊接温度场与热应力仿真、振动计算与冲击失效模拟，疲劳寿命与断裂计算》高级培训。
本专题基于Ansys workbench和Ansys nCode DesignLife软件，通过大量的理论和工程实例讲解，使学员在较短时间内掌握Ansys workbench和Ansys nCode DesignLife的使用方法；掌握焊接结构强度与稳定、焊接温度场与热应力、振动与冲击，疲劳与断裂等方面的Ansys workbench计算原理与计算技巧。本专题可为焊接连接结构的计算仿真提供有效、可靠和全面的数值解决方案和技术支撑。
时间地点：2021年10月15-17日（14日报到） 北京市
〖师资安排〗
该课程讲师，副教授职称，博士毕业于哈尔滨工业大学工程力学专业，15年仿真分析经验；拥有较好的工程力学、固体力学和流体力学基础，精通Ansys、FLUENT、CFX和XFLOW等工程仿真软件，能够运用ABAQUS、Marc进行结构分析；精通Fortran语言，具有采用Fortran编制大型程序的经历；熟悉C/C++语言，有C/C++语言程序开发的成功经验。能够采用Fortran、C/C++语言及MATLAB对现有大型商业软件（Ansys、FLUENT、Marc、CFX等）进行扩展开发。精通MATLAB软件，能够利用MATLAB独立完成简单的工程可视化开发，精通Ansys等有限元软件与MATLAB数值分析软件的联合仿真技术。发表学术论文20余篇，其中SCI、EI收录论文13篇，申请发明专利2项。培训80多场次，学员上千人。
1、中国航天科技某所Ansys Workbench结构及Ansys Maxwell电磁仿真定制内训
2、中国电子科技术集团有限公司某所CAE仿真与产品设计定制内训
3、北京某仪器研究所结构间隙配合和螺纹预紧的静力分析仿真报告
4、江苏某企业NFC天线仿真计算报告
5、北京某设计院AIM定制内训
6、某大型央企焊接仿真、流体热耦合仿真计算
7、浙江某电机有限公司Maxwell电机电磁及多场耦合定制内训.....
〖主讲内容〗（主讲老师将根据现场情况对授课内容作出相应调整）
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模块
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主要内容
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焊接连接结构
的建模方法
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1、点焊结构建模方法
1.1梁-壳单元法 1.2实体单元法
2、焊缝连接结构的建模方法 3、基于印记面技术的焊缝简化建模方法
建模范例-1：点焊结构建模实例
建模范例-2：焊缝连接结构建模实例
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焊缝连接结构
强度校核与安全
性评价方法
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1、概述 2、焊缝连接结构的焊接接头形式与构造
3、对接焊缝强度设计与计算方法 4、角焊缝强度设计与计算方法
工程实例-1：双盖板焊缝连接件强度设计与有限元计算
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移动热源模型及其Ansys workbench
实现方法
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1、概述 2、移动热源模型的分类
3、高斯表面热源模型 4、均匀热源模型
5、双椭球热源模型 6、组合热源模型
7、Moving_Heat_Flux插件
工程实例-1：移动热源模型的 workbench实现示例
工程实例-2：激光焊接薄板温度场的Moving_Heat_Flux模拟
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焊接温度场
有限元计算
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1、常见焊接工艺的技术参数 2、焊接传热基本定律
2.1热传导 2.2热对流
2.3热辐射
3、非线性瞬态温度场传热的有限元分析 4、焊接传热计算的材料参数
5、焊接传热的边界条件及其原理 6、焊接传热模拟的网格设置要求
7、焊接瞬态温度场计算的时间步长设置要求
8、单元生死技术
9、移动热源+单元生死技术模拟分层焊接
工程实例-1：多道焊缝钢板焊接温度场模拟
工程实例-2：基于移动热源+单元生死技术的对接接头分层焊接过程温度场模拟
工程实例-3：搅拌摩擦焊接过程温度场模拟
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焊接热应力
有限元计算
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1、概述 2、结构材料本构模型
3、结构材料非线性
3.1屈服准则 3.2流动准则
4、非线性瞬态结构响应的有限元分析 5、焊接热应力计算的材料参数
6、焊接热应力计算的边界条件 7、焊接热应力计算的网格设置要求
8、焊接瞬态热应力响应计算的时间步长设置要求
9、焊接残余应力分析与计算 10、焊接残余应变分析与计算
工程实例-1：桥梁钢箱梁U肋焊接过程热应力与焊后残余应力计算
工程实例-3：搅拌摩擦焊接过程热应力与焊后残余应力计算
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焊接连接结构
的非线性分析
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1、几何非线性理论 2、非线性有限元控制方程
3、非线性有限元控制方程求解方法 4、载荷步/子步/平衡迭代步
5、收敛准则 6、ANSYS WB非线性计算设置技巧
工程实例-1：管球焊接接头拉伸试验的弹塑性模拟
工程实例-2：点焊结构弹塑性分析
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考虑焊接残余应力的焊缝连接结构
的非线性稳定分析
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1、稳定的分类 2、分支点稳定问题的计算原理
3、极值点稳定问题的计算原理 4、载荷控制加载法
5、位移控制加载法 6、弧长法原理
7、算法稳定增强技术 8、载荷-位移曲线
9、非线性屈曲的求解控制技巧
工程实例-1：考虑焊接残余应力的厂房钢框架非线性屈曲分析
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考虑焊接残余应力的焊缝连接
结构模态分析
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1、模态分析简介 2、模态计算理论
3、固有频率与模态振型 4、参与系数，有效质量
5、模态提取方法 6、模态计算中接触设置
7、模态计算设置 8、有应力结构的模态分析方法
9、非线性模态及其求解方法（线性摄动法）
工程实例-1：考虑焊接残余应力的大型门式钢框架模态分析
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考虑焊接残余应力的焊缝连接
结构振动响应计算
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1、概述 2、结构动力响应分析的响应谱方法
3、结构动力响应分析的瞬态动力学方法
工程实例-1：考虑焊接残余应力的大型门式钢框架地震响应计算（反应谱+瞬态动力学方法）
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点焊冲击计算
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1、概述 2、焊点失效模型
3、点焊失效计算原理与设置技巧
工程实例:1：点焊连接铝合金薄板的冲击失效计算
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点焊疲劳计算
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1、概述 2、焊点疲劳计算的有限元模型
3、疲劳应力的计算 4、焊点S-N曲线
5、焊点损伤计算 6、点焊疲劳计算流程
7、Ncode点焊疲劳计算设置
工程实例-1：车身减振器支座焊点疲劳计算
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基于名义应力法
的焊缝疲劳计算
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1、概述 2、焊缝名义应力Ｓ-Ｎ曲线
3、名义应力Ｓ-Ｎ 曲线的修正 4、焊接细节
5、疲劳强度等级 6、IIW（国际焊接协会）标准
7、BS7608（英国标准学会）标准 8、DNV（挪威船级社）标准
9、ABS（美国船级社）标准、 10、ncode焊缝疲劳计算设置技巧
工程实例-1：管球焊接接头的疲劳试验与名义应力法数值仿真对比分析
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基于热点应力法
的焊缝疲劳计算
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1、概述 2、热点应力的分类与外推方法
3、热点应力Ｓ-Ｎ 曲线 4、焊接细节
5.疲劳强度等级 6、IIW（国际焊接协会）标准
7、BS7608（英国标准学会）标准 8、DNV（挪威船级社）标准
9、ABS（美国船级社）标准 10、ncode焊缝疲劳计算设置技巧
工程实例-1：管球焊接接头的疲劳试验与热点应力法数值仿真对比分析
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基于结构应力法
的焊缝疲劳计算
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1、概述 2、壳体焊缝有限元建模原则
3、焊缝单元的构建方法 4、焊缝计算点选取与应力提取方法
5、由网格点力和力矩计算结构应力的方法
6、ncode焊缝疲劳计算流程 7、焊缝应力组合方法
8、弯曲比的定义 9、焊缝材料S-N曲线
10、结构厚度修正
工程实例-1：管球焊接接头的疲劳试验与结构应力法数值仿真对比分析
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焊接结构疲劳裂纹
扩展寿命计算
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1、概述 2、ΔK-da/dN 曲线定义
3、疲劳裂纹扩展寿命预测模型 4、计算步骤
5、应力强度因子计算方法 6、疲劳裂纹扩展寿命分析流程
工程实例-1：钢板T型焊接接头的焊缝裂纹扩展寿命计算
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备注
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1、开课前老师会针对学员反馈的技术问题进行分析，对共性问题在课堂中老师会与学员共同分析探讨、个性问题将在课下单独交流。
2、请学员准备好电脑，安装ANSYS2020R2和Ncode2020R2软件
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