涂層工藝仿真的案例
涂層工藝數值仿真 ￥800
<p> 實現均勻的涂層質量在許多行業中都很重要，包括光學涂層、半導體和電子行業，利 用薄膜的技術，以及金屬的表面處理。不良的涂層質量會影響產品的性能，甚至在某 些情況下導致產品完全失效。涂層工藝有很多種，本案例研究狹縫式涂布工藝 （即預計量涂布方法）的性能。在 這種工藝中，涂層流體從細狹縫流到移動的基板上。最終涂層厚度根據涂層液體的連 續性關系來計算。因此，液體層的厚度由狹縫間隙、涂覆流體入口速度和基板速度決定。涂層工藝的最終目標是獲得所需厚度的無缺陷薄膜。然而，制造均勻的涂層不是一項 簡單的任務，在該過程中經常出現各種流動不穩定性或缺陷，如氣泡、帶狀物和細流。 模具幾何形狀、槽的尺寸和基板上方的高度，以及涂布液的非牛頓流體性質都是需要 考慮的重要因素。</p><p> 本案例通過非牛頓流體模型來模擬涂布液體，基于兩相流方法實現了涂層工藝的仿真過程，模擬結果如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/87519f9d661d4f3c9d177bd77938184c.gif" alt="Untitled11.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>涂層不均勻現象</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202301/bedd75f300e84bc0962f734fe9dabe80.gif" alt="Untitled12.gif"></p><p class="ql-align-center"><strong>涂層均勻涂布</strong></p><p><br></p><p>感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎交流</p>
展開 熱障涂層/環境障涂層/斷裂仿真模擬...長期跟學收徒
收徒
<p>個人長期從事功能涂層/防護涂層設計及失效分析研究，在斷裂仿真方面累積十多年經驗，在熱障涂層和環境障涂層方向研究上取得了很多成果，大家可以參考上兩個帖子，對于材料斷裂仿真、失效機理分析、新結構設計等方面具有獨特見解，在模型調試、分析技巧、收斂性輔助等方面有很多經驗可以教學分享，長期收徒，長期教學，如有想短期內提高斷裂分析技術或長期跟學探討學習的，可以加站內私信我或者加V?，<span style="color: rgb(25, 27, 31);">132</span>另外7927涂層8359方向如果想學習如何設計、計算、分析、發表SCI論文，也可以溝通交流，長期跟學后基本可以保證1年發表1篇SCI論文，模擬需要用到的插件/子程序都免費分享和教學。
展開 基于ABAQUS的AlN絕緣涂層磨損機理仿真研究
摘 要：氮化鋁由于其優異的絕緣性和高硬度，被廣泛用于絕緣涂層，有關氮化鋁涂層的摩擦磨損研究較少，磨損去除機理尚不明確。本文基于ABAQUS有限元軟件，采用Archard磨損模型和JH-2陶瓷損傷模型搭建了氮化鋁涂層磨損模型，對氮化鋁材料的磨損機理進行了研究。結果表明載荷與滑行距離是影響磨損的主要因素，氮化鋁材料的磨損量隨兩者的增加而增加。根據材料的應力曲線變化將其分為完全破碎型、部分破碎型和彈性變形型，結合實驗數據與三種類型材料的應力分析共同揭示了氮化鋁材料的磨損機理。
關鍵詞：氮化鋁;磨損機理;仿真;
0 引言
近年來，隨著變頻驅動技術的發展，變頻調速感應電機在機械工業領域的應用更加廣泛，軸承作為電機的關鍵零部件，其可靠性直接影響電機的服役壽命，而電蝕失效是此類電機軸承的主要失效方式[1]，嚴重制約了電機的發展。目前，采用絕緣軸承是解決該類問題的最佳方法，絕緣軸承可有效阻斷軸電流，提高電機的可靠性并延長其服役壽命[2]。然而，傳統絕緣軸承采用的氧化鋁涂層材料存在熱導率低和針孔結構缺陷，會降低涂層絕緣性能。氮化鋁具有硬度高絕緣性能好等特點，被廣泛應用于電子器件絕緣層，使用氮化鋁材料替代氧化鋁可有效改善軸承散熱條件并加強絕緣性能。
絕緣軸承在運輸和安裝的過程中易受到外界機械載荷的作用而使絕緣涂層產生裂紋損傷，在極化作用下涂層中的電荷會在缺陷處聚集，導致缺陷處電壓升高，易造成局部擊穿[3]；絕緣軸承在運行過程中受到滾動體的周期性沖擊與磨損，從而導致絕緣軸承的絕緣性能以及機械穩定性下降，綜上考慮，有必要對氮化鋁涂層材料的摩擦磨損性能磨損進行研究。
隨著計算機科學的發展，學者們開始嘗試借助仿真分析軟件對機械零部件之間的磨損行為進行數值模擬分析。
展開 涇縣明華消失模涂料江正宏講的消失模蹋箱（塌箱/潰型），核心是涂層+負壓+工藝三大類原因，以下是實戰版總結：
涇縣明華涂料江正宏講的消失模蹋箱（塌箱/潰型），核心是涂層+負壓+工藝三大類原因，以下是實戰版總結： 一、涂料核心原因（江正宏重點強調） - 涂層高溫強度不足：扛不住干砂側壓+金屬液沖擊，局部潰散、穿孔、塌陷（尤其內澆道上方、大平面） ? - 涂層厚度不均/過薄：轉角、厚
不銹鋼表面Fe-Al梯度涂層的ANSY殘余應力仿真分析
本案例講述的是在316L不銹鋼表面沉積Fe-Al功能涂層后，利用ansys仿真在Fe-Al涂層沉積完畢冷卻后在基體和圖層內部產生的殘余應力。
在這個案例里面，你將掌握軸對稱單元的應用、熱結構耦合方式的求解、瞬態分析的步長等基礎知識。
基體和圖層內部的殘余應力是由于溫度冷卻的不一致而引起的。屬于熱—結構耦合場問題。在ansys里面，求解耦合場問題，有兩種方式，一種是直接耦合，熱與結構耦合方程同時求解，要用到熱—結構耦合單元。另一種是間接求解方式，求解分兩步走，第一步求解溫度場，第二步在求解溫度場的基礎上根據熱膨脹系數求解應力場，分別用到熱單元和結構單元。本案例中采用間接求解的方式。
為了使求解問題簡單化，同時不偏離實際過程。考慮到降溫過程材料的非線性變化，對模型我們要做以下假設：（1）涂層在制備時溫度處于應力自由狀態（2）涂層在制備過程中不產生塑性變形或蠕變（3）不考慮材料相變引起的熱問題（4）假設涂層與基體、涂層與涂層之間不產生相對滑動。
模型為圓柱形，不銹鋼基體尺寸為φ25×0.8mm，涂層的厚度為2μm，涂層從下往上依次為Fe3Al、FeAl、Fe2Al5、FeAl3。采用軸對稱方式進行模型的建立，熱單元選用平面四節點單元plane55，網格的劃分采用映射網格劃分方式。在求解溫度場的分布之后，利用ETCHG,TTS命令轉化為結構求解，同時利用LDREAD,TEMP,,,t,
,'l','rth',' '讀入熱分析的計算結果，作為應力求解的載荷條件，熱應力的求解參考溫度為680℃。
以下是求解的分析結果。
圖1
圖2
圖3
圖（1）—（3）分別為基體與涂層右上角的出的等效應力、經向應力和軸向應力的分布圖。
展開 ProCAST有限元鑄造工藝模擬軟件 附鑄造工藝仿真ProCAST從入門到精通下載
目前VE環境中針對鑄造工藝提供的流程模板有：重力工藝流程模板、高壓鑄造工藝流程模板、高壓壓鑄機選擇流程模板和優化流程模板，在后序的開發中還會相應的增加其他流程模板。
多工序流程
針對一般工藝加強了多階段流程模板，這種流程模板可以一次性設置鑄造仿真過程中的多個階段，如鑄型的移除、澆注系統清除以及鑄型移除后的鑄件加熱和冷卻過程。設置完成提交計算時，軟件可自動生成所需的計算文件。
ProCAST工藝應用
熔模精密鑄造
ProCAST基于有限元網格可以自動生成模殼及保溫層網格，能夠設置保溫層網格為各向異性，從而隨時調節厚度參數而不需要重新生成網格。針對高溫合金 真空下的凝固過程，擁有專業的輻射換熱求解器。
低壓金屬型/砂型鑄造
真實復現工業生產條件，實現模具溫度的多次模擬直至穩定狀態。在此條件下進行鑄件充型/凝固過程的仿真計算，優化工藝參數，減少試制，縮短產品生產周期。
重力鑄造（砂型，金屬型，傾轉）
對于重力鑄造而言，關鍵因素在于如何優化澆注系統以及如何消除可能的縮孔區域。proCAST可以進行澆注，凝固，應力及微觀組織的模擬，將工藝人員的設計方案在計算機上復現，幫助判定其可執行性。
高壓鑄造
高壓鑄造過程與模具及壓鑄機設備密切相關，ProCAST軟件可以就高壓鑄造生產全過程進行模擬，包括壓室內的金屬液注入，多級壓射過程等。同時擁有壓鑄機數據庫，可根據實際鑄造工藝與鑄件參數，分析PQ2圖，確定工藝窗口，結合模擬效果，優化相關參數。
離心鑄造
ProCAST軟件具有專業的立式離心鑄造仿真模塊，求解不同離心轉速參數下，鑄件的充型及凝固過程。
展開 設計仿真 | 直播預告-Simufact welding焊接工藝仿真軟件培訓
長期以來，對于焊接工藝的改進和優化主要依靠工藝人員的經驗和各類工藝試驗，一直缺乏一套專業的有效的方法和手段。
隨著計算機技術的發展和有限元理論的逐漸成熟，焊接模擬仿真技術已經開始成為在焊接工藝優化改進過程中的良好手段和方法。通過焊接工藝仿真可以解決焊接過程中零件變形難以控制的問題，還可以降低對人員技術的要求，降低試驗成本，加強測量和評估焊接殘余應力。
海克斯康工業軟件旗下Simufact Welding軟件致力于通過有限元法解決焊接過程中出現的各類問題，至今已有超過20年的工程應用。本期直播將結合實際操作，展示Simufact welding焊接軟件是如何為客戶的焊接工藝參數優化、焊接工裝設計、焊接順序優化等提供參考依據和指導。歡迎預約報名！
展開 預測應力和變形、優化工藝參數，這款考慮掃描路徑的增材工藝仿真軟件都能幫你實現
為了解決質量的一致性與穩定性，面向增材制造3D打印的工藝模擬軟件近年得到了越來越多的應用，利用模擬仿真軟件可以對打印過程進行有針對性的調整、優化，減少試錯，降低成本，提升3D打印成功率和打印質量。
針對增材制造工藝仿真中工藝掃描模擬的要求，安世亞太和中科煜宸聯合開發了可
考慮掃描路徑的工藝仿真軟件AMProSim-DED
。
本文，小編將帶大家理解工藝掃描路徑對增材制造仿真精度的重要性，分享AMProSim-DED的優勢和特點，以及實際應用案例。
掃描路徑模擬為什么重要？
為了研究模擬掃描路徑對增材制造工藝仿真的重要性，對一圓環件分別進行逐層堆積與逐圈堆積的增材制造工藝仿真，對比其打印過程中的溫度、變形及應力的分布。
圖1.變形分布
打印結束后，逐層堆積與逐圈堆積兩種方案的工藝仿真，其最大變形相差約37%，最大應力相差17.5%，且逐圈堆積的變形及應力更小，而這與增材制造工藝分區掃描可以降低變形和應力的經驗趨勢是一致的，說明考慮工藝路徑可以獲得更好的工藝仿真精度。
圖2.應力分布
由此可見，在增材制造工藝仿真中，掃描路徑很關鍵，精細的路徑模擬可以極大提高仿真精度。而市場上的工藝仿真軟件無論采用固有應變算法，還是熱力耦合算法，大多數不考慮工藝掃描策略，而是逐層堆積，即使考慮工藝掃描策略，也過于簡單，或只能分區，或不能與工藝規劃數據提供接口， 無法真實模擬掃描路徑的影響。因此，需要進行考慮掃描策略的增材制造工藝仿真。
展開 設計仿真 | 海克斯康工藝仿真軟件裝備制造行業交流研討會
現誠邀您參加6月6日2023海克斯康工藝仿真軟件裝備制造行業交流研討會，本次會議主要就目前大家所關注的增材仿真、焊接仿真、熱處理及成形仿真、仿真中超算應用等熱點仿真問題展開討論，為大家提供解決工程實際問題的解決方案以及探討軟件工程應用技術，真正的為大家紓難解困。
設計仿真 | Simufact焊接工藝仿真變形精確預測汽車結構
，驗證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過Simufact welding對白車身側圍外板激光焊接過程的仿真分析，與實際掃描結果對比，仿真結果與實際變形結果對應較好，再次驗證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
● 通過Simufact welding對焊接工藝過程的仿真，可以對焊接工藝參數、工裝夾具、焊接順序、焊接方向等進行仿真分析，可以對焊接變形、焊接殘余應力、熔池、熱影響區、相組織、溫度場等進行仿真分析，代替或減少物理試錯，節省人力、物力，縮短研發周期，助力焊接工藝開發。
展開 設計仿真 | 立即預約-Simufact成形及熱處理工藝仿真解決方案
精彩直播預告
金屬塑性加工工藝是一種常用的零部件成形制造工藝，常見的成形工藝有鍛造、沖壓、拉拔、軋制等等，這些工藝廣泛應用于各行各業。在以往，成形工藝的制定、創新，以及模具的設計都需要依靠大量的工程試錯進行迭代，從而優化工藝參數、優化模具設計，但時間與物料人力成本極高。
海克斯康工業軟件旗下Simufact Forming仿真軟件，能夠對零部件的成形過程進行仿真分析，預測成形過程中材料與模具設計的諸多問題，例如折疊、填充不滿、模具應力分布等問題，助力工程師對工藝及模具進行優化，同時軟件能夠進行熱處理工藝仿真分析，預測零部件在熱處理過程中變形、殘余應力、相變的演化過程，對熱處理工藝的改善起到一定指導作用。
本期直播，海克斯康工業軟件工藝仿真專家將結合經典行業案例展示成形及熱處理仿真方案，同時帶來全新模具壽命分析方案的介紹，歡迎預約報名！
展開 
設計仿真 | Simufact Welding焊接工藝仿真網格劃分技巧
Simufact Welding細化框
4 Simufact Welding網格劃分原則
01 網格大小控制原則
在Simufact Welding焊接模擬仿真過程中，針對其網格劃分，因為其模擬精度和質量主要依據于焊縫區域和熱影響區域的網格，所以我們在進行相關工作時，主要基于下列兩個原則：
1、組件厚度；厚度方面的問題,如果寬高比大于 1:8 ，即最小單元邊到一個單元的最大單元邊。如果超過這個寬高比，這個單元的剛度會很差，并且會產生不良的結果，并且可能會增加計算時間（模擬可能會變得不穩定）。常規在Simufact Welding軟件中，我們推薦采用1:3以下的比例，適當的可以放寬到1:5。
2、焊縫/熱源尺寸；為了捕獲合理數量的積分點并具有恒定的瞬態模擬熱通量，我們通常需要將單元尺寸調整為熱源尺寸，遵循以下原則：寬度（b）: 2 - 3 單元 (每一邊) 、長度（af+ar）：3 - 4 單元、深度（d）: 2 - 3 單元；
熱源示意圖
例如：
我們通過檢查焊縫，發現其右側焊腳高度為10mm、左側焊接高度為15mm，此時我們可以選擇：
1、焊腳為10mm的焊縫，我們可以選擇網格尺寸為5mm或者3.3mm（即2~3層網格）；
2、焊腳為15mm的焊縫，我們可以選擇網格尺寸為7.5mm或者5mm；
上述的方式，我們可以根據相應的原則來進行網格劃分，但很多時候，因為焊縫較多且為了避免進行重復性的復雜網格劃分，我們可以選擇4mm作為折中的快速焊縫網格劃分。
展開 設計仿真 | Simufact Welding焊接工藝-結構一體化仿真分析方案
最后，Digimat中的映射功能可將多種工藝仿真結果（包括焊接、模流、金屬鑄造、沖壓、復合材料RTM、AFP等）以及CT掃描實際結果映射到結構有限元網格上，上述焊接工藝-結構一體化仿真分析工作流程也可以擴展到各類工藝-結構一體化仿真分析流程，從而使產品結構仿真結果更加準確。
設計仿真 | Simufact Additive仿真預測電子產品打印缺陷，優化增材制造工藝
引言
隨著增材制造技術的不斷成熟，增材制造工藝在電子行業的滲透率不斷增加，其在電子行業的應用主要體現在消費電子、柔性電子、先進封裝等領域，通過高精度增材制造技術實現個性化、復雜結構的零部件的快速制造。
電子產品中的金屬結構件在3D打印過程中會遇到打印變形超差、開裂等問題，尤其在首次打印結構件時，沒有過往經驗可借鑒，只能通過不斷試錯來尋找解決方案。
對于前期工藝開發，借助增材仿真專業軟件，可減少試錯次數，有效縮短研發周期。Simufact Additive增材制造仿真軟件，憑借其簡潔易用、多種算法、求解精確、功能完善、自動優化補償、結合掃描數據高級補償功能等優勢贏得了眾多用戶的好評。
增材制造工藝仿真方案
Simufact Additive 增材制造仿真軟件主要功能包括鋪粉增材制造工藝仿真、鋪粉增材制造工藝缺陷分析仿真、金屬粘結劑噴射成型工藝仿真、機加仿真分析，算法上涵蓋了固有應變、熱學分析、熱力耦合分析，包含制造過程和校核功能分析，針對鋪粉增材制造工藝，軟件可實現增材過程分析、熱處理、熱等靜壓、線割、支撐移除等工藝過程全流程仿真分析。通過Simufact Additive對增材制造過程仿真分析主要打印變形、開裂、卡刮刀預測、收縮線、應力、應變、相變、匙孔、表面粗糙度等，并且軟件具有變形補償自動優化，能夠將優化后的結構導出STEP等格式，最終幫助用戶實現一次打印成功。
表殼增材應用案例
通過Simufact Additive增材仿真軟件對表殼增材工藝研究，軟件可以幫助研究不同的擺放角度對打印變形的影響、不同的支撐方式的影響、變形補償自動優化、打印后消除殘余應力熱處理等影響。該案例主要工藝過程為打印——線割——支撐移除。
展開 設計仿真 | Simufact Forming鍛造工藝仿真的經濟效益
Simufact Forming鍛造工藝仿真
模鍛作為一種經典的金屬坯料加工成形的工藝，廣泛應用于汽車、航空等領域的金屬件生產制備。早期模鍛工藝的開發過程需要依靠諸多經驗與試驗，研發成本高周期長，現如今隨著CAE技術的廣泛應用，對于這一經典成形過程所涉及的工藝研發、模具設計，大多數工程師都會選擇一款合適的CAE仿真工具進行預演分析，協助他們在研發早期就能迅速發現問題并快速做出反應。
01 鍛造工藝仿真方案
Simufact Forming作為海克斯康旗下專業的金屬成形仿真工具，能夠實現冷鍛、熱鍛、鈑金沖壓、自由鍛、環軋、擠壓、拉拔、軋制、熱處理、機械連接等工藝，有著極其友好的用戶交互界面，并且在計算精度與穩定性方面同樣有著非常優異的表現，這得益于Simufact Forming專業化的研發背景與強大的求解器。能夠靈活實現連續多工位計算，結果可手動傳遞、自動傳遞、鍛造流線傳遞性較好；且具有專業的數據庫管理，自帶材料庫、設備庫、摩擦庫、溫度條件庫等，且支持用戶自定義添加擴展。鑒于上述Simufact Forming具備的優秀特點，國內外越來越多的企業與高校選擇使用Simufact Forming進行模鍛的仿真分析。
Simufact Forming鍛造工藝鏈式仿真
02 鍛造工藝仿真的經濟效益
引入Simufact Forming能夠給客戶帶來多大的經濟效益，是每個客戶在考慮引入仿真工具幫著其解決問題必須要考慮的一個問題。下面從一個連桿鍛造企業的應用案例來介紹一下：
該連桿鍛造企業，對于連桿的鍛造工藝已經積累了大量的經驗數據，可以說不借助仿真軟件也可以經過少量的試錯調試即可設計出成熟的連桿鍛造工藝。
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