1）设置单元及材料参数。运行如下命令。
定义单元类型的同时也指定了单元的KEYOPTION选项，将K1设置为4，即定义可用的自由度有UX、UY、TEMP、AZ，如图9-3所示。继续运行如下命令定义材料模型。
图9-3 单元KEYOPTION选项
完成定义后的材料模型如图9-4所示。
图9-4 定义3种材料模型
2）定义完单元与材料参数后，开始建立模型。本例采用直接建立有限元模型的方法，先定义节点，再将节点直接连接成为单元。运行如下命令定义节点。
生成的节点如图9-5所示。
继续运行如下命令。
ngen命令将17、18、19、20四个节点沿X正方向复制10次，间距为0.6。完成的节点如图9-6所示。
图9-5 生成节点
图9-6 节点阵列
3）定义完成节点后，就可以通过节点生成单元。运行如下命令。
选择单元类型1与材料模型1，用于定义单元。运行如下命令。
将节点1、7、8、2连接围成单元，如图9-7所示。
继续运行如下命令。
生成剩余焊缝部分的单元，如图9-8所示。
图9-7 生成单元
图9-8 焊缝
4）运行如下命令。
将材料改为2。继续运行如下命令。
生成单元如图9-9所示。
运行如下命令，生成钢板的单元。
完成的有限元模型如图9-10所示。
图9-9 生成焊缝边上的单元
图9-10 生成有限元模型
5）完成模型建立后即可以开始加载。先定义约束。
将1～6号节点的X方向平移自由度约束。运行如下命令。
选出右端节点，用于加载支座的约束。
D命令将选出的右端节点的Y方向自由度约束，如图9-11所示。
运行如下命令。
选出所有节点，约束Z方向自由度。
定义完成的约束如图9-12所示。
图9-11 定义XY平面内的约束
图9-12 完整约束
6）本例将要考虑材料属性随温度变化，运行如下命令。
以上命令定义材料的弹性模量随温度改变。
图9-13所示的Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框中，列出了材料的弹性模量随温度变化的情况。
图9-13 Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框
继续运行如下命令，定义不同温度下材料的屈服强度。
定义完材料屈服强度后，材料1在不同温度下的屈服强度如图9-14所示。
图9-14 Bilinear Kinematic Hardening for Material Number 1对话框
至此，前处理完成，进入求解器，进行加载与求解。
7）运行如下命令。
以上命令定义分析类型为瞬态分析，关闭瞬态效应，打开自动时间步，设置收敛值为heat，采用阶跃载荷加载，定义载荷步的子步数为1。继续运行如下命令。
ealive命令激活了所有单元。继续运行如下命令。
选出如图9-15所示的单元，在这些单元的节点上施加温度，定义温度为3000，如图9-16所示。
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图9-15 选出焊缝单元
图9-16 施加温度载荷
继续运行如下命令。
反选出钢板的节点，施加温度载荷为100，如图9-17所示。
8）运行如下命令进行温度求解（第1载荷步）。
求解过程收敛曲线如图9-18所示。
图9-17 定义钢板温度
图9-18 收敛曲线
9）继续运行如下命令。
选出焊缝的单元与节点如图9-19所示。
运行如下命令。
cm命令用于定义组件名称，将图9-19所示的选出的节点定义为一个组件，名为wnode，将选出的单元定义为一个组，名为welem。
ekill命令杀死了上述单元，此时，焊缝单元“不存在”，如图9-20所示。然后即可运行求解命令如下，完成第2载荷步求解。
图9-19 选出焊缝部分单元
图9-20 “活”单元
10）完成温度求解后，运行如下命令。
开启瞬态效应，设置载荷子步为20步。继续运行如下命令。
选出单元类型为2的单元，并选择属于这些单元的节点，删除这些节点的温度，如图9-21所示。
11）运行如下命令。
选出3号单元，再选出属于它的节点，删除其温度，如图9-22所示。
图9-21 选出的节点
图9-22 删除3号单元的温度
12）运行如下命令。
激活3号单元与8号单元。此时模型中活单元如图9-23所示。逐步激活单元用以模拟焊接过程。
继续运行如下命令。
选中模型中Y=0与Y=1.2的节点，施加面载荷，对流系数为hfval，体平均温度为100，如图9-24所示。
13）运行如下命令。
定义第3个载荷步，时间为30，设置输出参数为全部输出，求解。
图9-23 “活单元”
图9-24 定义对流系数与体温度
14）求解完第3个载荷步后运行如下命令。
将1、3、2号单元上的节点选出，删除其上的温度，如图9-25所示。
运行如下命令。
此时活单元如图9-26所示。
图9-25 激活焊缝单元
图9-26 “活”单元
15）运行如下命令，求解第4载荷步。
设置载荷步的时间为300，打开自动时间步长，求解。
16）完成第4载荷步后，运行如下命令。
此时，活单元如图9-27所示，焊缝已经生成。
图9-27 激活全部单元
17）完成求解后，在GUI界面中可以查看图形结果。在GUI中选择Main Menu＞General Postproc＞Plot Results＞Deformed Shape命令，弹出如图9-28所示的Plot Deformed Shape对话框。
在图9-28所示的Plot Deformed Shape对话框中选择Def+undef edge选项，单击OK按钮，即可在工作区中显示如图9-29所示的变形图。也可以在工作区中显示应力分布，如图9-30和图9-31所示。
图9-28 Plot Deformed Shape对话框
图9-29 变形图
图9-30 初始应力
图9-31 最终应力分布
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