焊接数值模拟固有应变法TCWAN 0100-2023.pdf

1、ICS 25.160.01CCS J 33团团体体标标准准T/CWAN 01002023焊接数值模拟 固有应变法Numerical welding simulation inherent strain method2023-12-27 发布2024-02-01 实施中国焊接协会发布T/CWAN 01002023I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 基本流程.25 一般要求.26 焊接仿真分析模型建立规则.27 仿真结果评估.68 仿真分析报告.7附录 A（规范性）基于固有应变法焊接数值模拟流程图.8附录 B（资料性）固有应变的提取及数据修正.9附录 C（资料性

2、）文档模板.16附录 D（资料性）对接接头 MIG 焊接的变形模拟仿真报告.17T/CWAN 01002023II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国焊接协会提出并归口。本文件起草单位：江苏徐工工程机械研究院有限公司、郑州机械研究所有限公司、河南科技大学、哈尔滨职业技术学院、哈尔滨工业大学、中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、北京星航机电装备有限公司、哈尔滨电机厂有限责任公司、中信重工机械股份有限公司、青岛海尔空调器有限总公司、中船黄埔文冲

3、船舶有限公司、上海航天精密机械研究所。本文件主要起草人：彭根琛、陆智俊、龙伟民、杨帆、张立平、魏世忠、张浩、冯吉才、张贵芝、黄瑞生、樊喜刚、纪昂、武汉琦、孟政宇、钟素娟、武鹏博、宋玉军、徐殿鑫、彭赫力、王耀、于华、方乃文、郭鹏。T/CWAN 010020231焊接数值模拟 固有应变法1范围本文件规定了焊接数值模拟流程、一般要求、仿真建模规则、接头固有变形的计算、仿真结果评估、仿真分析报告构成等内容与规范。本文件适用于基于固有应变法的工程机械焊接结构件熔化焊（气保焊、激光焊等）的焊接变形预测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

4、仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 31054 机械产品计算机辅助工程有限元数值计算术语GB/T 33582 机械产品结构有限元力学分析通用规则ISO/TS 18166 焊 接 数 值 模 拟执 行 和 文 档(Numerical welding simulation Execution anddocumentation)ISO/TR 25901（所有部分）焊接及相关工艺 词汇（Welding and allied processes Vocabulary）T/CWAN 00632023 焊接数值模拟 热弹塑性有限元方法3术

5、语和定义GB/T 31054、GB/T 33582、ISO/TR 25901、ISO/TS 18166和T/CWAN 00632023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1固有应变 inherent strain经历焊接热循环后，焊缝及其附近产生的永久应变。3.2固有变形 inherent deformation固有应变在焊缝横截面上的积分结果。3.3固有应变法 inherent strain method一种焊接变形数值模拟方法，其原理是将焊缝及其附近的固有应变作为初始值进行一次弹性分析，从而得到焊接结构的整体变形。T/CWAN 0100202324基本流程固有应变法焊接数值模拟的基本

6、流程主要包括有限元模型建立、模型求解、结果评估、仿真方案制定实施及报告编写，具体参见附录 A。5一般要求有限元模型分析前应符合下述要求：应按照 GB/T 33582 附录 B 规定选择 SI 单位制，质量单位选择吨，长度单位选择毫米，应力单位选择兆帕，时间单位选择秒，密度单位选择吨/立方毫米，力的单位选择牛，模型材料属性单位应与几何模型单位一致；应选笛卡尔直角坐标系，当边界条件中有力或者约束与全局坐标系不一致时，可增加局部坐标系；焊接 CAD 模型应结构完整，装配关系清晰明了；焊接仿真宜选用具备三维建模、网格划分等前处理，结构分析及可视化后处理功能的一个或多个软件进行。6焊接仿真分析模型建立规则6.1 几何模型建立及简化6.1.1 几何模型简化应符合准确性和经济性两个原则。6.1.2 焊接仿真分析的几何模型简化原则：应对模型进行干涉检查，避免模型中存在干涉；应删除对焊接变形影响较小且不重要的零部件，如螺丝、油缸、吊耳、安装板、固定板等。其中，螺丝、安装板或固定板等连接件，移除后会影响结构件局部的自由度，应当在焊接约束设置中考虑限制相应位置的位移和转动，施加完全固定/铰链/悬臂梁等约束形