大幅面激光焊的數(shù)值仿真

激光焊本身對焊接結(jié)構(gòu)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(jìn)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(dāng)這類結(jié)構(gòu)件用于航空航天、軌道交通等安全性要求極高的行業(yè)中,在產(chǎn)品設(shè)計階段對其進(jìn)行仿真計算,也非常具有實際應(yīng)用價值。


下文介紹的,是將兩塊大尺寸薄板進(jìn)行點焊連接的案例。

1. 跟所有的焊接仿真一樣,首先需要進(jìn)行熱源校核。我們在simufact.welding中,進(jìn)行局部焊點模型的建立,并調(diào)整高斯體熱源的輸入?yún)?shù),進(jìn)行焊點校核。

Untitled.gif


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。

圖片1.png


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(jìn)行點焊連接,每一個點焊位置均進(jìn)行第一步中的小圓焊接進(jìn)行固定。在simufact.welding中進(jìn)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。

Untitled (2).gif


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。

Untitled (3).gif


4. 將焊后保留變形和殘余應(yīng)力的模型,輸入simufact.forming進(jìn)行切孔及內(nèi)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。

整體模型最總變形.png


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