「Fluent案例」移动高斯热源

移动高斯热源常用于结构焊接过程模拟。本案例演示在Fluent软件中利用UDF定义移动高斯热源的过程。

计算结果如下图所示。

1 问题描述

如下图所示，尺寸为0.1x0.1x0.005m长方体，在长方体x方向边的中部沿着Y方向施加一个移动热源，热源的速度为0.1m/s，热源为热流密度，值为时间位移函数，如下图所示。

热源可表达为：

式中Q=4e7w/m2；R=0.005m；v=0.01m/s。

UDF为：

2 Fluent设置

本案例比较简单，这里仅列出关键步骤。

2.1 计算网格

计算网格如下图所示。

2.2 General设置

• 启用Transient选项采用瞬态计算

2.3 Models设置

• 激活能量方程

2.4 Cell Zone Conditions

• 将计算区域设置为固体域

2.5 解释UDF

• 右键选择User Defined Functions，选择Interpreted…

• 选择UDF源文件，点击Interpret解释源文件

2.6 Boundary Conditions设置

• 指定边界的热流密度

2.7 取消计算流体方程

• 右键选择Controls节点，点击菜单项Equations…

• 弹出的对话框中取消列表项Flow

2.8 初始化计算

• 右键选择节点Initialization，点击弹出菜单项Initialize进行初始化

2.9 Run Calculation

• 如下图所示设置时间步长与时间步数，点击Calculate按钮开始计算

计算得很快，比任何一款有限元软件都要快。

3 计算结果

• 表面温度分布