大幅面激光焊的數值仿真
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激光焊本身對焊接結構件的總體變形影響是非常小的。但如果在一塊大尺寸薄板上,進行上百道次的激光焊接,則焊后變形也是較為明顯的,尤其是當這類結構件用于航空航天、軌道交通等安全性要求極高的行業中,在產品設計階段對其進行仿真計算,也非常具有實際應用價值。
下文介紹的,是將兩塊大尺寸薄板進行點焊連接的案例。
1. 跟所有的焊接仿真一樣,首先需要進行熱源校核。我們在simufact.welding中,進行局部焊點模型的建立,并調整高斯體熱源的輸入參數,進行焊點校核。

校核點焊熱源,分為丁字熔池和未焊透等情況,而在完整模型的計算中,則采用深熔模型。下圖所列的是丁字熔池。

2. 建立完整模型,1m×1.5m的兩板模型,上面均布600個點焊位置。依次按一定的順序進行點焊連接,每一個點焊位置均進行第一步中的小圓焊接進行固定。在simufact.welding中進行模型建立和求解計算,前后處理時間約6h,求解時間約6h。動畫如下所示。
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3. 查看焊后變形。焊完冷卻后的變形如下所示,變形量放大了40倍。
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4. 將焊后保留變形和殘余應力的模型,輸入simufact.forming進行切孔及內高壓漲形仿真,往兩板之間的未焊部位輸入高壓氣體使其鼓起,而在焊點位置仍然連接。該部分工作這里暫且先不做展示。

謝謝觀看,歡迎互相交流(334201866@qq.com)。
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