一文搞定建立所有热源模型-DFLUX子程序教学及焊接过渡网格画法

一、DFLUX子程序基础概念

家里有热源模型需求的小伙伴，今天教你们一个超实用的工具——DFLUX子程序。这个子程序在焊接模拟中特别常见，但很多用户可能不知道如何下手。其实原理很简单，核心就是定义热源与温度的数学关系，让Abaqus自动计算热流分布。

第一件事，得和用户明确：DFLUX子程序需要处理两个关键变量：热源值Flux(1)和热源对温度的偏导数Flux(2)。这两个变量就像热传导的“双胞胎”，一者是热流强度，另一者是热流随温度的变化率。如果不定义Flux(2)，可能会影响求解器收敛速度，还是大家写上。

二、焊接建模的网格绘制技巧

说到焊接模型，我们肯定要用到过渡网格。很多人觉得这个网格画起来复杂，其实不然。关键在于如何让网格在热源区域过渡自然，既要细化热源部分，又不能让整体模型太臃肿。

先说几何模型：今天的案例用的是120703.5mm的板材，这个尺寸在焊接分析中很常见。不过别急着画网格，先Partition（分割）一下。操作时，沿着中间切开，这样后续网格划分会更方便。

接下来是材料模型。这里只需要热力学3要素：密度、比热容、热导率。如果用户想研究热力耦合的话，还需要加弹性模量、塑性参数，以及热膨胀系数作为连接桥梁，不过我们今天只处理热传导，暂时忽略。

三、网格划分的实战步骤

真的要动手画网格的话，先进入Mesh模块。选中过渡区域，网格数量设为1层，这样界面看起来更整洁。然后选边进行细化，厚度方向分8层，足够满足热传导模拟的精度需求。

不过如果觉得操作复杂，直接画均匀网格也行。虽然计算速度会慢一点，但结果基本还能用。现在网上的案例太多，教你们一个新角度：自己写脚本生成过渡网格。

四、子程序编写详解

写脚本前，先确认热源模型。我们用的是高斯面热源，这个模型在焊接模拟中非常基础。公式是Flux(1) = Q * exp(- (x^2 + y^2)/ (2*σ^2))，其中Q是热源强度，σ是扩散系数。

写代码时，关键点是把公式放进子程序。例如：

def DFLUX(Variable, Time, Coord):# 计算热源强度，取决于坐标位置Flux(1) = Q * exp(- (Coord[0]^2 + Coord[1]^2)/ (2*σ^2))# 如果热源不随温度变化，直接设Flux(2)=0即可Flux(2) = 0

注意，这里的坐标系是基于模型局部的，如果你的坐标原点不同，得调整参数。比如，文献里提到的换算错误，现在已修正到2025年的毫米-兆帕单位，避免引发温度偏低的问题。

五、子程序测试与优化

测试之前，先加载模型。在Load模块里，选择Surface Heat Flux，然后调用DFLUX子程序。运行后记得看GIF效果，有些“小岔子”需要优化。比如，过渡网格只能在与XY平面平行的面上生成，如果想处理XZ或YZ面，得修改脚本中的参数Dcoordinates，这个参数指向草图中某条边的坐标点，具体数值根据你的模型调整。

六、查漏补缺与学习

如果你对这种方式不感兴趣，就直接用均匀网格无妨。毕竟很多用户更喜欢简单方法。但如果你想要更高精度的结果，自己动手写脚本不但能提升效率，还能避免依赖第三方软件（如HyperMesh、ANSA）。

学习过程中，可能会遇到一些难题，比如子程序参数定义错误、网格过渡不自然等。这时候多运行几次脚本，根据误差调整参数值。刚开始写可能一脸懵，但只要熟悉基本流程，多尝试几次基本就能上手。