用Simufact.welding做焊接仿真 - 一個汽車零部件的焊接過程
今天的案例,是一個用Simufact.welding完成的焊接仿真的例子,是汽車零部件的某一段,如下圖所示:
模型的設置如下圖所示,總共四條焊縫,頂蓋與上下片之間的圓形焊縫,分成了兩個半圓,分別從一段焊至半圓的另一端,然后再將上片與下片的兩側連接處進行焊接。
值得一提的是,該模型的網格細節。在三部分(頂蓋,上片和下片)接觸處的網格節點都是自由劃分的,在Hypermesh中完成該網格的劃分只需要幾個簡單的步驟。導入之后,設置一個網格尺寸,就可以進行thin solid的總體六面體網格自動劃分,五分鐘內完成。最后分別導出成網格文件,導入進Simufact.welding中。而對于四條焊縫的網格,則是在Simufact.welding中自動生成的。

眾所周知,網格對于有限元計算是至關重要的,不僅關系到結果的精確度,更直接的會導致計算是否收斂,能否正常結束的問題。所以,在焊接計算中,往往前處理劃分網格、焊接的設置及夾具的添加等等會占用很多時間。而Simufact.welding軟件的兩個優勢,一個是網格不需要節點匹配,另一個是焊接網格的自動生成,能夠極大地提高前處理所占用的時間,具有很明顯的應用價值。
在完成所有的前處理工作后,如下圖所示,這里我就不重復軟件操作的過程了,大家對軟件操作有疑問的可以參考我發的另一個關于基礎操作教程的帖子。
在計算中,開啟網格自動的細化和粗化。
在Intel Core i7處理器上采用兩個核并行計算,計算總時間為1h20min(設置好之后提交電腦進行計算,然后看一集電視劇的功夫就可以回來看結果啦~ )。如下圖的溫度和變形的結果:
變形的結果中,顯示了夾具的作用力的方向。及焊接完成后,有一段的自由冷卻時間,將夾具等邊界條件進行卸載,查看自由狀態下的變形情況。
仿真軟件只是一把尺子,是一個工具,它能夠再現虛擬工藝設計,查看到原本很難發現的一些變化的趨勢,將其定格放大。因此,操作的簡便性和結果的直觀性應是現代工業應用領域選擇軟件的首要基本點,這也正是Simufact.welding這一軟件的優勢。而對于得到結果以后該如何進行優化和分析,從而對實際的生產過程產生指導建議,則是仿真工程師們的任務了。這不僅需要工程師具有操作軟件的能力,更要求工程師能夠有靈活的頭腦來對結果進行判斷和分析,利用軟件來更快地驗證出工程師們腦中的各種方案。
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