摩擦焊接仿真的案例
攪拌摩擦焊接仿真
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異種材料攪拌摩擦焊接仿真cae原文件。
三維連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊接 ￥39.9
本文件是三維連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊接模型的inp文件，有建模和參數(shù)設(shè)定，適用于沒(méi)有基礎(chǔ)的小白。
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異種材料攪拌摩擦焊接模擬
我在用顯示動(dòng)力學(xué)方法做異種材料攪拌摩擦焊接模擬時(shí)，總是出現(xiàn)大變形，網(wǎng)格畸變，有哪位大佬會(huì)啊，教教孩子，可有償！
攪拌摩擦焊接的熱力耦合分析模型
隨著數(shù)值模擬技術(shù)在攪拌摩擦焊接研究中的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)模型本身的準(zhǔn)確程度要求越來(lái)越高，因而針對(duì)數(shù)值分析模型的研究顯得更有意義。通過(guò)分析攪拌摩擦焊接熱力耦合計(jì)算方面的相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際開(kāi)展的攪拌摩擦焊接試驗(yàn)以及試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)部分物理量的測(cè)量和分析，建立更加完善的攪拌摩擦焊接數(shù)值模擬模型。對(duì)生熱過(guò)程、材料模型、夾具約束以及攪拌頭機(jī)械載荷作用都進(jìn)行細(xì)致分析和探討，在新模型中采用被焊材料的剪切極限作為生熱驅(qū)動(dòng)力，考慮被焊材料的力學(xué)性能隨溫度和溫度歷史發(fā)生變化，建立夾具和試板之間的接觸關(guān)系，并在力學(xué)分析模型中將攪拌頭機(jī)械載荷簡(jiǎn)化考慮。利用新建立的數(shù)值分析模型對(duì)鋁合金薄板攪拌摩擦焊接過(guò)程進(jìn)行模擬，得到和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好的溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力和變形結(jié)果。
攪拌摩擦焊接的熱力耦合分析模型.pdf
展開(kāi) 耦合歐拉-拉格朗日（CEL）法攪拌摩擦焊接模擬
20170929205500.gif
采用耦合歐拉-拉格朗日法對(duì)攪拌摩擦焊接攪拌頭下扎過(guò)程進(jìn)行Abaqus數(shù)值模擬。
技術(shù) | 攪拌摩擦焊接標(biāo)準(zhǔn)的分析研究
攪拌摩擦焊接方法與弧焊存在本質(zhì)不同，隨著在軌道車(chē)輛中的應(yīng)用日益廣泛，迫切需要建立軌道車(chē)輛攪拌摩擦焊接制造技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)攪拌摩擦焊接設(shè)計(jì)，規(guī)范攪拌摩擦焊接生產(chǎn)，保證焊接質(zhì)量。但是，目前針對(duì)軌道車(chē)輛行業(yè)的攪拌摩擦焊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有制定，因此需要根據(jù)軌道車(chē)輛行業(yè)實(shí)際情況，系統(tǒng)分析現(xiàn)有攪拌摩擦焊接標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)，制定適合我國(guó)實(shí)際軌道車(chē)輛鋁合金焊接生產(chǎn)的攪拌摩擦焊技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為該技術(shù)在軌道車(chē)輛生產(chǎn)中的應(yīng)用和推廣提供依據(jù)。
1 攪拌摩擦焊接標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)外對(duì)于攪拌摩擦焊接標(biāo)準(zhǔn)的研究已經(jīng)開(kāi)展了大量的工作，但受攪拌摩擦焊技術(shù)軍工應(yīng)用背景及保持本企業(yè)攪拌摩擦焊技術(shù)領(lǐng)先地位等因素的影響，國(guó)外制定的有關(guān)攪拌摩擦焊標(biāo)準(zhǔn)方面的資料大都未公開(kāi)報(bào)道。在國(guó)內(nèi)，航空、航天等單位相繼開(kāi)展了攪拌摩擦焊研究工作，實(shí)現(xiàn)了攪拌摩擦焊接技術(shù)在航空航天等制造領(lǐng)域的工程應(yīng)用。
航天科技集團(tuán)公司一院211廠在前期研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合航天系統(tǒng)兄弟單位的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，編制了國(guó)內(nèi)首份攪拌摩擦焊航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金攪拌摩擦焊技術(shù)要求》，為攪拌摩擦焊接技術(shù)在航天領(lǐng)域的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前公開(kāi)的攪拌摩擦焊標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO252392011鋁的攪拌摩擦焊和美國(guó)的AWSD17.3:2010航空航天鋁合金攪拌摩擦焊技術(shù)規(guī)范。
國(guó)內(nèi)公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)有航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QJ20043-2011鋁合金中厚板攪拌摩擦焊技術(shù)要求;QJ20044-2011鋁合金攪拌摩擦焊工藝規(guī)范;QJ20045.2011鋁合金攪拌摩擦焊接超聲波相控陣檢查方法;QJ20046-2011鋁合金摩擦塞補(bǔ)焊技術(shù)要求;QJ20047-2011鋁合金摩擦塞補(bǔ)焊工藝規(guī)范。
2 攪拌摩擦焊標(biāo)準(zhǔn)分析對(duì)比
2.1 適用范圍
雖然標(biāo)準(zhǔn)都是關(guān)于鋁合金的攪拌摩擦焊接，但對(duì)于鋁合金的種類(lèi)及焊接工藝選擇有具體規(guī)定。
展開(kāi) 自適應(yīng)網(wǎng)格（ALE）技術(shù)模擬攪拌摩擦焊接
自適應(yīng)網(wǎng)格（ALE）技術(shù)模擬攪拌摩擦焊接
技術(shù)研究 | 振動(dòng)摩擦焊接法制備高滑石粉填充PP的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管
主要原因是低振幅下，剪切力較低，接觸面處塑料分子之間熱運(yùn)動(dòng)能力不足，導(dǎo)致分子鏈之間的纏結(jié)程度降低，焊接強(qiáng)度低于2.41MPa。另外PP-Talc40%體系在振動(dòng)摩擦焊接的固液相變階段，由于摩擦生熱導(dǎo)致的流體層與層之間的橫向流動(dòng)，在接觸面區(qū)域更多的是上下樣品的滑石粉進(jìn)行相互交叉結(jié)合，在接觸面處如果分子鏈纏結(jié)程度不足，將會(huì)導(dǎo)致比較低的焊接強(qiáng)度。
圖5不同深度焊接后的樣條焊接頭處橫截面的二次元影像（壓緊參數(shù)3 MPa，振幅1.2 mm）
從圖5焊接頭處橫截面的二次元影像可以看出，當(dāng)振幅固定為1.2 mm，壓緊參數(shù)設(shè)定為3 MPa時(shí)，其焊接面影像中灰黑色局部區(qū)域占比相差不大，表明高振幅條件下，其焊接強(qiáng)度受焊接深度的影響較小。
因而，需要選擇相對(duì)較高的振幅進(jìn)行PP-Talc40%體系振動(dòng)摩擦焊接。在高振幅的條件下，尤其焊接振幅選擇1.8mm時(shí)，較低的焊接深度下就能夠達(dá)到比較高的焊接強(qiáng)度。
2.4焊接機(jī)壓緊參數(shù)對(duì)焊接強(qiáng)度的影響
固定焊接振幅1.8 mm，焊接壓緊參數(shù)設(shè)定為3MPa、4MPa和5MPa，選擇單工位的焊接方式，焊接深度選擇為0.7 mm，0.9 mm，1.1 mm，1.3 mm和1.5 mm。
圖6焊接強(qiáng)度隨著焊接深度和壓緊參數(shù)的變化關(guān)系圖
從圖6可以看出，當(dāng)控制焊接振幅和焊接深度相同時(shí)，壓緊參數(shù)4MPa下的焊接強(qiáng)度均比3MPa下大，當(dāng)焊接深度1.3mm時(shí)，焊接強(qiáng)度均值為10.12MPa，約占ISO拉伸樣條拉伸強(qiáng)度29%。當(dāng)壓緊力為5 MPa時(shí)，上下模具合模時(shí)，樣品被破壞，強(qiáng)度較低，均值在0.16MPa左右。
展開(kāi) abaqus傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接熱源Fortran子程序和模型inp文件 ￥19.89
abaqus傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接熱源Fortran子程序和模型inp文件
線(xiàn)性摩擦焊接2D有限元模擬（Implicit+Explicit）兩種方法交流學(xué)習(xí) ￥179
<p>線(xiàn)性摩擦焊接技術(shù)不同于常規(guī)旋摩擦焊接技術(shù)，兩個(gè)接觸工件相互往復(fù)摩擦產(chǎn)熱，運(yùn)動(dòng)方式以正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主，在兩端壓力作用下擠壓焊合。對(duì)同質(zhì)和異質(zhì)熔焊難焊的材料可以實(shí)現(xiàn)有效的冶金結(jié)合，滿(mǎn)足工程需要的力學(xué)性能指標(biāo)要求。本帖子分享了基于ABAQUS有限元和DEFORM有限元兩種計(jì)算平臺(tái)的線(xiàn)性摩擦焊接計(jì)算案例，其中前者對(duì)Implicit模塊下采用DEFLUX實(shí)現(xiàn)產(chǎn)熱和mesh to mesh 實(shí)現(xiàn)飛邊畸變處理，對(duì)Explicit模塊下采用完全熱力耦合方式基于簡(jiǎn)化的修正庫(kù)倫摩擦模型描述產(chǎn)熱；Deform平臺(tái)則基于剛體/變形體接觸對(duì)原則建立三維計(jì)算模型，模型參數(shù)和設(shè)定僅供對(duì)線(xiàn)性摩擦焊接技術(shù)感興趣的焊接同仁參考學(xué)習(xí)，有歧義地方可以互相交流學(xué)習(xí)。
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用Simufact.welding做焊接仿真 - 一個(gè)汽車(chē)零部件的焊接過(guò)程
今天的案例，是一個(gè)用Simufact.welding完成的焊接仿真的例子，是汽車(chē)零部件的某一段，如下圖所示：
模型的設(shè)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(gè)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(cè)連接處進(jìn)行焊接。
值得一提的是，該模型的網(wǎng)格細(xì)節(jié)。在三部分（頂蓋，上片和下片）接觸處的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)都是自由劃分的，在Hypermesh中完成該網(wǎng)格的劃分只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟。導(dǎo)入之后，設(shè)置一個(gè)網(wǎng)格尺寸，就可以進(jìn)行thin solid的總體六面體網(wǎng)格自動(dòng)劃分，五分鐘內(nèi)完成。最后分別導(dǎo)出成網(wǎng)格文件，導(dǎo)入進(jìn)Simufact.welding中。而對(duì)于四條焊縫的網(wǎng)格，則是在Simufact.welding中自動(dòng)生成的。
眾所周知，網(wǎng)格對(duì)于有限元計(jì)算是至關(guān)重要的，不僅關(guān)系到結(jié)果的精確度，更直接的會(huì)導(dǎo)致計(jì)算是否收斂，能否正常結(jié)束的問(wèn)題。所以，在焊接計(jì)算中，往往前處理劃分網(wǎng)格、焊接的設(shè)置及夾具的添加等等會(huì)占用很多時(shí)間。而Simufact.welding軟件的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是網(wǎng)格不需要節(jié)點(diǎn)匹配，另一個(gè)是焊接網(wǎng)格的自動(dòng)生成，能夠極大地提高前處理所占用的時(shí)間，具有很明顯的應(yīng)用價(jià)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(fù)軟件操作的過(guò)程了，大家對(duì)軟件操作有疑問(wèn)的可以參考我發(fā)的另一個(gè)關(guān)于基礎(chǔ)操作教程的帖子。
在計(jì)算中，開(kāi)啟網(wǎng)格自動(dòng)的細(xì)化和粗化。
在Intel Core i7處理器上采用兩個(gè)核并行計(jì)算，計(jì)算總時(shí)間為1h20min（設(shè)置好之后提交電腦進(jìn)行計(jì)算，然后看一集電視劇的功夫就可以回來(lái)看結(jié)果啦~ ）。如下圖的溫度和變形的結(jié)果：
變形的結(jié)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(shí)間，將夾具等邊界條件進(jìn)行卸載，查看自由狀態(tài)下的變形情況。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Simufact焊接工藝仿真變形精確預(yù)測(cè)汽車(chē)結(jié)構(gòu)
，與實(shí)際掃描結(jié)果對(duì)比，仿真結(jié)果與實(shí)際結(jié)果一致性較好，驗(yàn)證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過(guò)Simufact welding對(duì)白車(chē)身側(cè)圍外板激光焊接過(guò)程的仿真分析，與實(shí)際掃描結(jié)果對(duì)比，仿真結(jié)果與實(shí)際變形結(jié)果對(duì)應(yīng)較好，再次驗(yàn)證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過(guò)Simufact welding對(duì)焊接工藝過(guò)程的仿真，可以對(duì)焊接工藝參數(shù)、工裝夾具、焊接順序、焊接方向等進(jìn)行仿真分析，可以對(duì)焊接變形、焊接殘余應(yīng)力、熔池、熱影響區(qū)、相組織、溫度場(chǎng)等進(jìn)行仿真分析，代替或減少物理試錯(cuò)，節(jié)省人力、物力，縮短研發(fā)周期，助力焊接工藝開(kāi)發(fā)。
展開(kāi) ［轉(zhuǎn)自技術(shù)鄰］用Simufact.welding做焊接仿真 - 一個(gè)汽車(chē)零部件的焊接過(guò)程
［本文轉(zhuǎn)自技術(shù)鄰］今天的案例，是一個(gè)用Simufact.welding完成的焊接仿真的例子，是汽車(chē)零部件的某一段，如下圖所示：
模型的設(shè)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(gè)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(cè)連接處進(jìn)行焊接。
值得一提的是，該模型的網(wǎng)格細(xì)節(jié)。在三部分（頂蓋，上片和下片）接觸處的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)都是自由劃分的，在Hypermesh中完成該網(wǎng)格的劃分只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟。導(dǎo)入之后，設(shè)置一個(gè)網(wǎng)格尺寸，就可以進(jìn)行thin solid的總體六面體網(wǎng)格自動(dòng)劃分，五分鐘內(nèi)完成。最后分別導(dǎo)出成網(wǎng)格文件，導(dǎo)入進(jìn)Simufact.welding中。而對(duì)于四條焊縫的網(wǎng)格，則是在Simufact.welding中自動(dòng)生成的。
眾所周知，
網(wǎng)格對(duì)于有限元計(jì)算是至關(guān)重要的，不僅關(guān)系到結(jié)果的精確度，更直接的會(huì)導(dǎo)致計(jì)算是否收斂，能否正常結(jié)束的問(wèn)題。所以，在焊接計(jì)算中，往往前處理劃分網(wǎng)格、焊接的設(shè)置及夾具的添加等等會(huì)占用很多時(shí)間。而Simufact.welding軟件的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是網(wǎng)格不需要節(jié)點(diǎn)匹配，另一個(gè)是焊接網(wǎng)格的自動(dòng)生成，能夠極大地提高前處理所占用的時(shí)間，具有很明顯的應(yīng)用價(jià)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(fù)軟件操作的過(guò)程了，大家對(duì)軟件操作有疑問(wèn)的可以參考我發(fā)的另一個(gè)關(guān)于基礎(chǔ)操作教程的帖子。
在計(jì)算中，開(kāi)啟網(wǎng)格自動(dòng)的細(xì)化和粗化。
在Intel Core i7處理器上采用兩個(gè)核并行計(jì)算，計(jì)算總時(shí)間為1h20min（設(shè)置好之后提交電腦進(jìn)行計(jì)算，然后看一集電視劇的功夫就可以回來(lái)看結(jié)果啦~ ）。如下圖的溫度和變形的結(jié)果：
變形的結(jié)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(shí)間，將夾具等邊界條件進(jìn)行卸載，查看自由狀態(tài)下的變形情況。
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磨損量統(tǒng)計(jì)
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