SIMUFACT的案例
Simufact.forming鉚接解決方案
Simufact.forming軟件具有和眾多軟件的數據接口，用戶不僅可從JMatPro等專業材料數據仿真軟件導入所需要的材料參數，還可將其它軟件的計算結果，如simufact.welding（焊接）的結果導入simufact.forming進行后續的焊接仿真計算。或者將simufact.forming成型仿真結果導入simufact.welding進行后續焊接工藝仿真計算。實現工藝鏈的仿真分析。
Simufact.forming的工藝鏈仿真
Simufact.forming還提供了專門的連接優化設計模塊，Simufact.forming提供的連接優化模塊提供了針對單組設計（singlestack）和多組設計（assembly）的自動優化功能，目前提供兩種類型的鉚接工藝的優化設計功能，它們是：SPR（自沖鉚）和CLI（埋頭鉚），針對連接優化設計Simufact.forming專門設計了方便易用的GUI界面，如下圖所示，使用者可以根據關注的內容通過向導式的工具開始模型的設置和結果的提取。
Simufact.forming連接優化設計模塊
對于優化設計中往往需要進行大批量的樣本進行計算和對比的情況，Simufact.forming通過對鉚接過程采用2D軸對稱模型分析的方式，可以大大縮短計算時間，幫助使用者提高計算效率，在后續的虛擬性能測試中可以基于鉚接的結果在Simufact.forming中自動轉為3D模型進行連續分析。
在單組設計優化中，使用者可以根據設計要求和已有資源進行設計變量、約束條件等的指定，其中包括：待連接板料的層數、各層板的材質以及板后、板與板間的涂膠層信息-材質/厚度（可選項）、所采用的鉚接設備、可以選用的鉚釘類型、壓邊圈的壓邊力、可以選用的下模具類型等。
展開 分析示例 | Simufact Additive仿真助力金屬粘結劑噴射成型（MBJ）工業化
針對燒結過程的仿真分析，Simufact Additive軟件現已推出了MBJ仿真模塊第三個版本，當前版本能夠準確模擬燒結過程，預測收縮、塌落度和與摩擦相關的變形問題，無論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過仿真得到“預補償”幾何圖形，從而將預補償模型直接輸入到打印機中，保證燒結后的產品精度。文中，通過案例研究，探討了ExOne公司如何使用Simufact Additive來優化客戶所燒結的零件。[首次發表于《金屬增材制造》第6卷第3期，2021]
圖1 自2016年發布以來，Simufact Additive一直是金屬粉末床熔融（PBF）工藝模擬的一流解決方案提供商。此處顯示了在Simufact Additive中仿真大型（400 mm）機器上渦輪泵殼體變形的結果
伴隨著對MBJ工藝無比的期待，以及整個行業對加快采用MBJ進行大規模批量生產的強烈愿望，一種可以有效模擬燒結工藝的仿真軟件尤為重要，Simufact Additive 軟件推出的模擬金屬粘結劑噴射成型的MBJ模塊，滿足了市場需求，并且獲得用戶認可，能夠有效幫助客戶解決燒結變形問題，對燒結變形能夠自動補償計算。
Simufact Additive MBJ金屬粘結劑噴射成型方案
Simufact Engineering一直為金屬成形、焊接、連接、熱處理和增材制造提供一流的解決方案。憑借深厚的知識和經驗，Simufact對如何有效地仿真大多數金屬塑性加工工藝有著深刻的理解。
2020年，Simufact將其金屬粘結劑噴射成形仿真模塊添加到Simufact Additive軟件中。Simufact Additive的MBJ燒結仿真模塊利用現象學、宏觀有限元分析方法來模擬燒結過程中粘結金屬材料粉末的熱粘塑性行為。
展開 Simufact 成形到焊接工藝鏈仿真流程簡介
本期小技巧將繼續為大家講解：如何將Simufact Forming的仿真結果導入到Simufact Welding中，繼而實現成形到焊接的工藝鏈仿真。
成形到焊接工藝鏈仿真簡介：
在Simufact Forming軟件中，我們可以非常便捷的在軟件中實現多工位、多道次的成形工藝鏈仿真，使每一步仿真輸入繼承上一步的仿真結果，從而提高仿真精度。而對于Simufact旗下另一款強大的焊接工藝仿真軟件Simufact Welding而言，如何把Forming成形仿真的結果作為Welding軟件的輸入模型？這將關乎成形到焊接工藝鏈仿真的實現，更能進一步提高焊接仿真結果精度。
成形到焊接工藝鏈仿真流程：
1. 選取Simufact Forming仿真結果
通過Simufact Forming對將要進行焊接的部件進行仿真（仿真可為單一成形仿真，也可為成形工藝鏈仿真），在此以Forming軟件Demo中的鈑金案例：“Deepdrawing”為例。
選中Forming工藝進程樹中，最終成形的工藝（本Demo只有一個道次，選擇該道次即可）。點擊視圖窗口下方的“工具設置”按鈕旁邊的黑色下拉箭頭，選擇“打開工藝文件夾”，如圖1所示。
2. 查找“.spr”文件
跳轉文件夾路徑到“_Results_”文件夾，會有以數字排序的結果文件夾，因為我們需要將最終結果導入到Welding中，因此我們打開最終輸出增量步結果文件夾（該Demo為00071文件夾），文件夾中包含有帶結果的“.spr”文件，如圖2所示。
3. 將文件導入到Simufact Welding
通過經典的Simufact交互邏輯——“拖拽”，將此spr文件直接拖拽到Simufact Welding軟件GUI界面的對象欄中，軟件將自動彈出導入對話框，如圖3所示。
展開 What's new | Simufact 2021 新版本發布！
圖片來源于Simufact軟件
5
增強的熱源設置方式
熱源模型是焊接仿真的重中之重，為了方便用戶對熱源尺寸的把控，Simufact Welding 2021版增強了熱源定義功能。
借助新的熱源設置模塊，用戶可以輸入實際獲取的熔池切片數據來自動計算熱源尺寸。在能量輸入方面，傳統的設置速度、功率及效率的方式也得到增強，用戶可以在這些參數之外設置目標溫度與溫度容差等參數，在方便快捷的同時使熱源定義更精確。
6
其他
除了上述之外，Simufact Forming與Simufact Welding的新版軟件還有其它超1000+的細節更新（新功能、Bug修復、文檔及其他易用性更新），相信新版本的更新能為用戶們帶來更好的金屬工藝仿真體驗。
··········· 還有重點 ··········
Simufact Additive 2021...工藝鏈導入....機加仿真...
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展開 
simufact8.1詳細介紹
simufact軟件的功能模塊
simufact.project 系統管理工具，具有強大的功能和適應性，方便不同的用戶根據自己的需求進行管理，可以分別對模擬項目、數據、資料、以及產生的檔案文件進行有效的管理。
simufact.forming成形工藝模擬系統，可以完成所有的金屬成形工藝的模擬仿真，具有獨立的材料數據庫、機械設備數據庫等，是MSC.SuperForm和MSC.SuperForge的升級版本。
Simufact.joining 機械方法連接工藝仿真模塊，無論是鉚釘、鉚接、鎖緊螺栓連接都可以這模塊中被成功模擬。
Simufact.welding 焊接工藝仿真模塊。
Simufact.materials 材料數據庫模塊，為成形工藝模擬提供可靠的材料數據，這些數據不僅包括材料的流動應力、化學成分和一些熱參數，還包含組織相變信息，例如再結晶、晶粒的長大等。此模塊同時支持simufact和MSC.Marc。
Simufact.quickpost 模擬結果分析模塊。
Simufact.dieload 工模具載荷分析模塊，此模塊同時支持simufact和MSC.Marc。
Simufact.mesh 網格劃分模塊，支持三維六面體網格的劃分，同時支持二維網格轉化為三維網格，此模塊同時支持simufact和MSC.Marc。
Simufact. kinematics
機構運動模塊，可以自由設定機械設備和工模具的機械運動，一些標準的運動方式已經在simufact中建立相應的數據庫，對于特殊的運動模式可以在此模塊中定義。
工藝應用實例：
展開 Simufact在電池包焊接中的應用
一、Simufact軟件
鋁合金材料具有較高的比強度、比模量、斷裂韌度、疲勞強度和耐腐蝕穩定性與碳鋼能傳統材料相比，其密度低、無磁性，低溫下合金相穩定，在磁場中比電阻小、氣密性好，易加工成型，采用鋁合金代替鋼鐵材料，結構自重可以減輕50％以上》采用鋁合金材料作為電池包加工的原材料已經成為了發展趨勢，而鉬食金殼體的焊接也成為了研究熱點。
SIMUFACT公司是一家仿真軟件開發公司，成立于1995 年。核心業務是金屬成形工藝仿真軟件的開發、維護及相關技術服務。公司不斷汲取該領域新的分析理論和仿真技術，使得金屬成形工藝模擬技術不斷完善。Simufact.welding是由德國五大汽車公司聯合Simufact公司開發出的焊接仿真軟件。
Simufact.welding焊接軟件特色
易于使用
集成通用熱源模型
自動接觸定位變換
多個機械手定義簡便
標準電極庫
工藝時間管理定義簡便
材料模型考慮周全
Decouple解耦方法
專家模式設置求解參數
組裝焊接
后處理簡單易用
自動生成、細化和粗化焊縫區域單元
求解器計算穩定，DDM并行計算增加求解速度
Simufact.welding焊接仿真在電池包中的應用
電池包焊接工藝模擬
Simufact.welding可對激光、MIG、TIG、釬焊、電子束等焊接工藝過程以及焊后熱處理、夾具卸載進行模擬。
電池包焊接變形預測
裝配結構需要順序連續焊接或點焊連接。因此，定義焊接順序和位置對焊接裝配過程是很重要的。通過模擬能夠預測焊接順序和位置選擇變形較小的方式，從而有效提高產品質量和降低成本。
展開 Simufact Welding組裝焊接中的重定位功能 附simufact.welding下載
針對該問題，本期為大家講解：如何在Simufact Welding軟件中對重力進行定義，對裝配體進行“重（chóng）定位”，從而對實際工藝進行精確復現。
組裝焊接仿真
Simufact Welding可以模擬多工序的組裝焊接，并且可以考慮焊接過程中，整體結構重力對焊接變形、殘余應力分布等結果的影響。以剪式舉升機的焊接仿真為例，在完成一側縱梁、套管等零部件的焊接后，需要進行整體反轉，再進行另一側縱梁、套管的焊接。
舉升機模型圖
重力翻轉設置
結構整體反轉意味著仿真模型中，重力的作用方向相對與結構發生了變化。在Simufact welding中，用戶可以便捷的設置重力的加速度大小與方向，從而考慮重力對仿真影響。例如：在實際焊接工藝中，焊接對象在后一序進行了翻轉，用戶就可以在后一序建模時，便捷的反轉重力方向，從而匹配實際焊接過程中重力的影響因素。
重力定義
裝配體“重定位”
Simufact welding通過組裝焊接，在完成上一序的焊接模擬后，可以將仿真結果直接傳遞給下一序焊接模型，以上一序計算結果作為輸入。并且根據前序工位結構焊接變形的情況，自動且快速的進行裝配體整裝結構定位，使裝配體能夠直接匹配新工位上的各個夾具。
展開 案例 | LuK 采用 Simufact 成型仿真技術實現制造工藝創新
對于焊接應用，LuK 目前采用的是Simufact.welding BETA 版。
Simufact.welding 是 Simufact 產品系列中的新工具，設計用于制造業的特殊應用。其用戶友好的界面使焊接專業人員能夠使用極其復雜的仿真技術。在 2011 年，Simufact.material 的功能升級中，涵蓋了熱處理仿真功能。
Simufact 產品系列的易用性
除了 Simufact 產品系列的應用范圍廣泛以外，LuK 對軟件的易用性也留下非常深刻的印象。
根據總體開發戰略，Simufact 工程部門希望提供一種軟件環境，使設計或生產工程師能夠在仿真專家的支持下，自己對細部分析進行仿真和調整。專家負責設計用于構建仿真模型的最佳實踐并提供支持，將實物簡化為具有代表性的虛擬過程。從理論上講，增加虛擬試驗能減少用于最終驗證的實物試驗次數，由此可縮短開發時間、削減樣機數量、減少產品失效并優化產品。
展開 simufact自定義新材料的方式
首先我們要通過實驗得出所需要的材料參數，以simufact.forming軟件舉例主要分為兩個部分:(1)
熱物性參數：
泊松比，固定值，金屬材料一般為0.3
密度，一般為固定值
導熱率(thermal&conductivity)，隨溫度變化，Thermal為simufact.forming界面中代表單詞，conductivity為simufact.formingGP界面中代表單詞
比熱容(specific heat)，隨溫度變化
熱膨脹系數(Coefficient of thermal&Thermal expansion)，隨溫度變化，Coefficient of thermal為simufact.forming界面中代表單詞，Thermal expansion為simufact.formingGP界面中代表單詞
(2)
應力—應變數據：應力一般為隨溫度、應變速率和應變變化。
以上參數均可通過實驗手段獲得，這里對如何做實驗不再詳述。下面來介紹simufact軟件中如何新建材料。在simufact軟件中我們可以通過多種方式新建材料。
simufact.forming(windows)界面新建材料方式一
新建工藝仿真
打開simufact.forming軟件。創建新的工藝仿真：
(1)在軟件界面點擊File，點擊下拉菜單中的New Project
(2)快捷鍵Ctrl+N
(3)點擊新建圖標
點擊OK確認，彈出初始化界面。
展開 simufact.additive 2020新功能
主要更新內容：
成本預估功能
3MF 數據接口——Simufact Additive與Materialise Magics 雙向無縫對接
雷尼紹（Renishaw）設備構建文件導出功能
CAD 導出功能
自適應體素網格功能
混合制造功能
多項易用性、便捷性改進
成本預估：
成本預估模塊將幫助客戶對同一打印作業里，基板上所有的零部件同時打印與單獨打印所耗費的成本進行預估。
協助用戶對比兩種不同打印策略所耗費的成本，并顯示節約的成本數量。
該功能所有的必要輸入信息都可在GUI界面中便捷地進行輸入，并可保存在Simufact 附加數據庫中。
用戶可借助成本預估功能所輸出的信息來分析和降低打印成本。
各打印部件的成本信息將通過表格的形式列出，信息包含每個部件單獨打印所花費的成本和所有部件一次打印所有消耗的成本。
表格的第一列顯示了每個部件單獨打印所花費的成本總和與所有部件一次打印所消耗的各項成本之間的對比。
成本預估的數據可以導出到CSV文件中，也可直接復制到剪貼板中，并可直接將顯示的報告進行打印。
從成本預估功能所得的信息可以直接用于優化單個部件有關成本權重的打印方向。
該功能使定位助手的總體成效提高約30%。
為了方便用戶使用不同類型的貨幣進行成本預估，Simufact Additive的單位設置頁面新增了貨幣轉化系統
3MF接口（Simufact / Magics）：
為了增加Simufact Additive與Materialise Magics 之間的互通性，新版Simufact Additive增加了 3MF 格式接口。
展開 案例分享| LuK 采用 Simufact 成型仿真技術實現制造工藝創新
LuK 與 Simufact Engineering GmbH 密切合作
Kunding
Wang 博士與 Simufact 的工程師密切合作，尤其是在需要對軟件功能進行修改及增強，以滿足某種應用的特殊需求之時。未來，LuK 會將
Simufact 的使用范圍擴大到更多領域，如焊接和熱處理應用。對于焊接應用，LuK 目前采用的是Simufact.welding BETA
版。
Simufact.welding 是 Simufact
產品系列中的新工具，設計用于制造業的特殊應用。其用戶友好的界面使焊接專業人員能夠使用極其復雜的仿真技術。在 2011 年，Simufact.material 的功能升級中，涵蓋了熱處理仿真功能。
Simufact 產品系列的易用性
除了 Simufact 產品系列的應用范圍廣泛以外，LuK 對軟件的易用性也留下非常深刻的印象。
根
據總體開發戰略，Simufact
工程部門希望提供一種軟件環境，使設計或生產工程師能夠在仿真專家的支持下，自己對細部分析進行仿真和調整。專家負責設計用于構建仿真模型的最佳實踐并提
供支持，將實物簡化為具有代表性的虛擬過程。從理論上講，增加虛擬試驗能減少用于最終驗證的實物試驗次數，由此可縮短開發時間、削減樣機數量、減少產品失
效并優化產品。
展開 
simufact.forming 13.3 快速入門教程之壓印成形
此案例主要詳細講解了simufact.forming 13.3 快速建模流程，有限元分析所需要的幾何模型、材料、溫度、設備、摩擦等邊界條件為仿真分析所必須的，一些特殊仿真分析不需要全部定義，simufact.forming 成形分析的建模流程如下：
1）幾何模型
Simufact.forming中提供簡單幾何模型的建模，例如長方體、圓柱體、圓管等，大多數情況下需要從外部導入幾何模型，simufact支持的幾何模型通用格式有stl、iges、step、x_t等格式，而且可以直接導入CATIA、Pro/E、UG、inventor等CAD軟件格式文件，支持CAD軟件版本：CATIA V5/R20、CATIA V4/ 4.1.X, 4.2.X、Pro/ Engineer Wildfire 5、SolidWorks2014、UnigraphicsNX9、Inventor 2014。
在儲備區右擊選擇幾何形狀或從菜單欄插入幾何形狀，可以從文件直接導入CAD模型通用文件，如stl、bdf、arc等格式文件，也可導入CAD模型文件，如UG、Pro/E、solidworks等模型文件。也可以導入鑄造分析軟件procast，焊接分析軟件simufact.welding 分析等結果文件，做進一步的成形分析或熱處理等分析，也可將結果輸出到結構分析軟件ANSYS/ABAQUES等。
拖拽方式添加的分析工藝中，操作簡單
2）材料模型
Simufact.forming軟件提供較豐富的常用合金材料庫，包含：基本信息/化學成分/機械性能/熱參數/電屬性/屈服曲線/各向異性/疲勞/晶粒模型/相變圖/數據總結，材料模型庫中包括鋼、合金鋼、有色金屬、高溫合金、鈦合金等材料類型，包含不同標準（AISI/JIS/DIN），不同種類的材料（>600）。
展開 simufact.forming 16.0新版本新亮點
5） 最佳匹配功能：一鍵對比仿真結果與參考模型
在16.0新版本中，Simufact將Hexagon的3DReshaper技術進行了有效 集成，用戶可輕松的將仿真結果與參考模型（例如CAD理想模型或 實測模型）進行對比分析。通過“最佳匹配”功能來查看結果是否滿 足公差需求。使用該功能時，軟件將自動計算偏差最大的位置并在 結果視圖中高亮顯示。
此外，Simufact Forming 16具有剖面輪廓線對比功能，用戶可直接 將仿真模型與目標模型的輪廓線進行對比。如有需求，用戶可進一 步將模型導出到其他CAD環境中進行對比。
6）更完善的工藝鏈連續仿真
一鍵即可將Simufact Welding或Simufact Additive仿真結果導入 Forming中。例如，用戶可將兩個在Simufact Welding中已仿真完成 的組件導入到Simufact Forming中進行進一步的工藝仿真。因此，用 戶只需要很簡單的操作就可完成工藝鏈的仿真。
此外，用戶還可以在Simufact Forming的不同工藝模塊之間進行數據 傳輸或轉換。因此，用戶可直接導入所選工藝的仿真參數來進行下 一步工藝仿真。
7）更靈活快速的CAE數據接口
除了Simufact產品之間的數據交接外，新版本16.0還增強了與其他 CAE產品之間的數據功能和交接的靈活性。用戶可將Simufact仿真 結果輸出到任何其他CAE產品中，比如進一步進行疲勞仿真等等。 在數據導入方面，Simufact Forming 16 支持導入不同類型的UNV文 件（需要是符合標準的UNV文件）。同樣的，用戶也可以導出與目 標軟件相適應的UNV文件。
8）更高性能的數據管理功能
新增歸檔管理器功能，Simufact Forming 16 的數據管理功能得到大 幅提升。
展開 Simufact Additive仿真助力金屬粘結劑噴射成型（MBJ）工業化
針對燒結過程的仿真分析，Simufact Additive軟件現已推出了MBJ仿真模塊第三個版本，當前版本能夠準確模擬燒結過程，預測收縮、塌落度和與摩擦相關的變形問題，無論是“可變形”支撐器還是“非可變形（陶瓷）”支撐器，均可以通過仿真得到“預補償”幾何圖形，從而將預補償模型直接輸入到打印機中，保證燒結后的產品精度。文中，通過案例研究，探討了ExOne公司如何使用Simufact Additive來優化客戶所燒結的零件。[首次發表于《金屬增材制造》第6卷第3期，2021]
圖1：自2016年發布以來，Simufact Additive一直是金屬粉末床熔融（PBF）工藝模擬的一流解決方案提供商。此處顯示了在Simufact Additive中仿真大型（400 mm）機器上渦輪泵殼體變形的結果
伴隨著對MBJ工藝無比的期待，以及整個行業對加快采用MBJ進行大規模批量生產的強烈愿望，一種可以有效模擬燒結工藝的仿真軟件尤為重要，Simufact Additive 軟件推出的模擬金屬粘結劑噴射成型的MBJ模塊，滿足了市場需求，并且獲得用戶認可，能夠有效幫助客戶解決燒結變形問題，對燒結變形能夠自動補償計算。
Simufact Additive MBJ金屬粘結劑噴射成型方案
Simufact Engineering一直為金屬成形、焊接、連接、熱處理和增材制造提供一流的解決方案。憑借深厚的知識和經驗，Simufact對如何有效地仿真大多數金屬塑性加工工藝有著深刻的理解。
2020年，Simufact將其金屬粘結劑噴射成形仿真模塊添加到Simufact Additive軟件中。Simufact Additive的MBJ燒結仿真模塊利用現象學、宏觀有限元分析方法來模擬燒結過程中粘結金屬材料粉末的熱粘塑性行為。
展開 案例分享 | Simufact Additive——3D打印仿真軟件在醫療行業的應用
針對以上問題，海克斯康旗下的Simufact Additive仿真軟件可對打印部件進行快速仿真分析，預測可能的打印失效方式，并可對部件的打印變形進行自動迭代補償，幫助客戶實現“一次打印即可成功”的目標需求。
Simufact Additive簡介
Simufact.Additive 是全新開發的增材制造工藝仿真軟件，專門用于模擬金屬材料鋪粉增材制造過程。通過Simufact. Additive不僅可以虛擬再現增材制造過程，預測增材制造過程中以及結束后結構的變形和最終形狀、殘余應力。并可以輔助進行增材制造工藝參數（堆積方向、支撐結構、切割方向、材料、掃描速度、熱源參數等）的設計和優選。進而幫助設計人員進行改進工藝設計方案的虛擬驗證，從而最終實現“一次打印即可成功”的目的。
Simufact.Additive 側重于粉床熔融工藝仿真分析，其中包括選擇性激光熔融（SLM）、直接金屬激光燒結（DMLS）、LaserCUSING?、等效模擬EBM（考慮真空環境和基板預熱）、多種金屬粉末床熔融（PBF）等。
圖：Simufact.Additive圖形用戶界面（前處理）
Simufact Additive典型案例
1） 膝關節3D打印仿真案例
圖：膝關節定制模型
通過Simufact Additive軟件，對膝關節產品的3D打印過程進行精確復現，可完美預測打印各個環節膝關節模型的各項參數指標。軟件自動對變形位置進行反變形補償優化，降低產品打印后的變形量，幫助用戶提高產品精度，降低試錯打印的成本，同時幫助患者早日獲得定制產品。
圖：膝關節變形自動優化
2）患者特定植入物
鈦合金具有優秀的生物兼容性，并且重量輕，剛度好，是人體植入物的首選材質。
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