焊接仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：寒寒boy 創(chuàng)建時(shí)間：2017-12-22
焊接仿真的視頻教程
焊接仿真1-基于abaqus的焊接理論（增加多焊縫同步焊與step by step演示 ）
step by step 課程附件.zip $重要更新$? 在abaqus中如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)焊縫同時(shí)焊接 1? 焊接仿真涉及到的理論? ?2.abaqus解決焊接仿真的兩個(gè)途徑? ?3.abaqus的子程序集成（略講） ??4.焊接仿真中的單位問題? ?5.abaqus的自由度11 ??6.子程序的主要含義 ??7.簡(jiǎn)單對(duì)接板的焊接 附件為例題（附件下載后。
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基于fluent的激光焊接數(shù)值仿真分析方法
基于Fluent的激光焊接數(shù)值仿真分析方法 適用人群：焊接、數(shù)值仿真，材料加工等相關(guān)工程師，學(xué)生等 基于fluent的激光焊接數(shù)值仿真分析方法（免費(fèi)） 【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2022-07-21 19:30 本場(chǎng)直播主要對(duì)fluent中激光焊接的分析方法進(jìn)行介紹。
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3D打印仿真分析（Python實(shí)現(xiàn)多個(gè)step、生死單元，適用于焊接仿真、激光同軸送粉、激光熔覆）
ABAQUS 3D打印仿真分析 涉及3D打印基板、打印件建模，Python實(shí)現(xiàn)多個(gè)分析步step設(shè)置，Python實(shí)現(xiàn)生死單元設(shè)置，DFLUX熱源子程序設(shè)置 適用于激光同軸送粉、激光熔覆、激光近凈成形LENS、焊接仿真
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焊接仿真的實(shí)例教程
摘 要：主要研究了基于InteWeld的焊接模擬仿真技術(shù)。首先，采用合理的焊接工藝及措施，對(duì)石油鉆機(jī)自動(dòng)化設(shè)備中的支撐臂進(jìn)行焊接。其次，以設(shè)置相同的焊接工藝和控制措施為前提，使用軟件InteWeld對(duì)支撐臂進(jìn)行焊接虛擬仿真，獲得零件的整體變形結(jié)果。最后，對(duì)比實(shí)際生產(chǎn)測(cè)量值與軟件仿真計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證使用InteWeld進(jìn)行焊接模擬仿真所獲結(jié)果的準(zhǔn)確性，為后續(xù)該項(xiàng)技術(shù)的推廣提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞：支撐臂;焊接仿真;網(wǎng)格劃分;焊接變形;
0 引言
焊接技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的材料連接方式之一，同時(shí)也是歷史非常悠久的制造工藝[1]。隨著時(shí)代的發(fā)展，工程師們逐漸意識(shí)到焊接質(zhì)量的好壞關(guān)乎鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制造的成敗[2]。如何高效地提升焊接質(zhì)量是工藝工程師們追求解決的核心。
而現(xiàn)階段，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，焊接模擬仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)制造具有十分重要的意義[3]。焊接三維仿真技術(shù)在我公司有廣泛的應(yīng)用空間，隨著我公司各類新產(chǎn)品的增加，對(duì)結(jié)構(gòu)件焊接的應(yīng)力、變形、強(qiáng)度提出更高的要求。目前，已經(jīng)多次遇到相關(guān)問題，按照以往的工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)效率低下，因此需要采用先進(jìn)的分析軟件加強(qiáng)工藝設(shè)計(jì)手段，縮短產(chǎn)品的研發(fā)制造周期[4]。
本文選取石油鉆機(jī)自動(dòng)化設(shè)備中的支撐臂進(jìn)行焊接和模擬仿真對(duì)比分析。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為長(zhǎng)桿型，焊接時(shí)熱量集中，結(jié)構(gòu)具有一定的拘束度，且板厚較薄，焊后易變形，因此需要采用合理的焊接工藝及措施控制焊接變形。本文對(duì)支撐臂進(jìn)行三維建模、有限元網(wǎng)格劃分，并利用軟件InteWeld進(jìn)行焊接模擬仿真。將仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)際焊接變形量進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證仿真結(jié)果的可靠性，可為后續(xù)使用此項(xiàng)技術(shù)研究焊接變形提供重要的依據(jù)和可靠的數(shù)據(jù)支撐。
1 支撐臂的焊接
以石油鉆機(jī)自動(dòng)化設(shè)備中的支撐臂作為焊接生產(chǎn)實(shí)例。支撐臂是典型的長(zhǎng)桿結(jié)構(gòu)，其三維模型如圖1所示。
展開 其中，焊接工藝仿真可以在工藝仿真軟件Simufact Welding中進(jìn)行，分析完成后獲得焊接工藝結(jié)果，包括殘余應(yīng)力、變形分布、溫度場(chǎng)等。上述焊接工藝仿真結(jié)果可以通過Digimat軟件的工藝結(jié)果映射功能，將焊接工藝的仿真結(jié)果映射至結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格上，從而保證結(jié)構(gòu)仿真時(shí)的初始狀態(tài)與結(jié)構(gòu)工藝完成后的狀態(tài)保持一致。最終通過商用有限元軟件MSC Nastran完成焊接結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度等仿真分析，獲得產(chǎn)品的性能。
PART.03
完整工作流程演示案例
本文以平板焊接接頭結(jié)構(gòu)為例，演示接頭結(jié)構(gòu)的焊接工藝仿真、焊接后殘余應(yīng)力映射以及最后結(jié)構(gòu)耦合仿真分析的整個(gè)工作流程：
01
通過Simufact Welding完成接頭的焊接仿真，獲得的焊接工藝仿真結(jié)果包括：殘余應(yīng)力、變形場(chǎng)、溫度場(chǎng)。
02
通過Digimat-MAP的工藝映射功能，將接頭焊接工藝過程的殘余應(yīng)力結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格上（Digimat-MAP也支持將變形場(chǎng)和溫度場(chǎng)的映射），最終導(dǎo)出映射完成的殘余應(yīng)力關(guān)鍵字。
03
耦合結(jié)構(gòu)仿真分析軟件MSC Nastran，通過istress關(guān)鍵字引入焊接殘余應(yīng)力完成最終結(jié)構(gòu)分析，從而考慮焊接殘余應(yīng)力的影響。
平板接頭結(jié)構(gòu)焊接工藝仿真結(jié)果如下圖所示，顯示了焊接完成后的殘余應(yīng)力分布情況。
圖6. 平板接頭焊接工藝仿真殘余應(yīng)力結(jié)果
基于焊接工藝仿真結(jié)果（Arc文件），Digimat-MAP模塊可讀取殘余應(yīng)力結(jié)果，將上述工藝結(jié)果映射至MSC Nastran的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上。
圖7. 映射至MSC Nastran結(jié)構(gòu)模型中的殘余應(yīng)力場(chǎng)
圖8.
展開 ，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Simufact welding對(duì)白車身側(cè)圍外板激光焊接過程的仿真分析，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Simufact welding對(duì)焊接工藝過程的仿真，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，助力焊接工藝開發(fā)。
展開 Marc軟件的優(yōu)勢(shì)：高效、精準(zhǔn)、靈活
在焊接仿真領(lǐng)域，Marc軟件具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：
?高精度
通過精確的熱源模型、相變模型和耦合分析方法，Marc軟件能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊接過程中的溫度場(chǎng)、微觀結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力分布。
?高效性
先進(jìn)的計(jì)算算法和優(yōu)化的網(wǎng)格劃分技術(shù)，大大縮短了計(jì)算時(shí)間，提高了仿真效率。
?靈活性
軟件提供了豐富的模型庫(kù)和自定義功能，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，靈活設(shè)置材料參數(shù)、熱源參數(shù)和邊界條件。
?可靠性
經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工程應(yīng)用，Marc軟件在焊接仿真領(lǐng)域具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。
面向未來的焊接技術(shù)
隨著制造業(yè)對(duì)焊接質(zhì)量要求的不斷提高，焊接仿真技術(shù)的重要性日益凸顯。Marc軟件憑借其強(qiáng)大的功能和卓越的性能，在焊接仿真領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。重慶大學(xué)的研究成果不僅驗(yàn)證了Marc軟件的高效性和準(zhǔn)確性，還為實(shí)際工程應(yīng)用提供了寶貴的參考。未來，隨著數(shù)值模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，Marc軟件必將在焊接領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，助力制造業(yè)邁向更高的技術(shù)水平。
展開 同樣的方法，對(duì)側(cè)圍門框激光焊接工藝進(jìn)行仿真，按照實(shí)際的工裝、焊接順序、焊接方向、焊接工藝參數(shù)，在Simufact welding建立焊接仿真模型，模型如下圖所示：
側(cè)圍門框激光焊接仿真模型
通過與實(shí)際物理試驗(yàn)掃描結(jié)果對(duì)比，Simufact welding 焊接變形仿真結(jié)果與實(shí)際焊接變形非常接近，獲得了較高的仿真精度，大部分位置的變形誤差控制在10%以內(nèi)，其中B 柱鉸鏈孔附近y向變形最大，預(yù)測(cè)結(jié)果為1.74mm，掃描結(jié)果為2.00mm，相對(duì)誤差13%，在仿真分析中，這個(gè)誤差也認(rèn)為在合理的誤差內(nèi)。這個(gè)仿真分析中沒有考慮鈑金沖壓成形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力、回彈、壁厚減薄等對(duì)焊接工藝的影響。Simufact welding可以與Simufact forming鈑金沖壓成形功能實(shí)現(xiàn)沖壓-焊接、焊接-沖壓等工藝鏈仿真，充分考慮了實(shí)際的制造工藝鏈。
側(cè)圍外板的Y向變形模擬結(jié)果與掃描結(jié)果對(duì)比
總 結(jié)
● 通過Simufact welding對(duì)熱成型B柱激光焊接過程進(jìn)行分析，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Simufact welding對(duì)白車身側(cè)圍外板激光焊接過程的仿真分析，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Simufact welding對(duì)焊接工藝過程的仿真，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，助力焊接工藝開發(fā)。
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焊接仿真的最新內(nèi)容
可靠性
經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和工程應(yīng)用，Marc軟件在焊接仿真領(lǐng)域具有高度的可靠性和穩(wěn)定性。
面向未來的焊接技術(shù)
隨著制造業(yè)對(duì)焊接質(zhì)量要求的不斷提高，焊接仿真技術(shù)的重要性日益凸顯。Marc軟件憑借其強(qiáng)大的功能和卓越的性能，在焊接仿真領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。重慶大學(xué)的研究成果不僅驗(yàn)證了Marc軟件的高效性和準(zhǔn)確性，還為實(shí)際工程應(yīng)用提供了寶貴的參考。
應(yīng)該如何設(shè)置焊縫區(qū)域的固有應(yīng)變呢，求大佬解答，可有償……
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寫在最后：仿真之路，道阻且長(zhǎng)。這份V2.0版本的指南，是我對(duì)近期焊接仿真經(jīng)驗(yàn)的一個(gè)總結(jié)。希望能幫大家少走彎路，快速上手。如果你覺得有用，請(qǐng)點(diǎn)個(gè)“在看”支持一下！
本案例通過LS-DYNA對(duì)鋼桁架梁的焊接過程進(jìn)行了仿真分析，重點(diǎn)關(guān)注了焊接過程中溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的變化。通過這個(gè)案例，我們深入探討了焊接順序、熱影響區(qū)的形成以及熱應(yīng)力的分布。
1.2. 案例概述
本案例的研究對(duì)象是一個(gè)鋼桁架梁模型，弦桿頂板與腹板通過兩道角焊縫連接。焊接過程中的熱輸入和焊接順序的時(shí)間差是分析的重點(diǎn)。
Abaqus焊接仿真教程8個(gè)月前
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該流程可實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)焊接工藝仿真分析，將焊接工藝仿真結(jié)果自動(dòng)引入結(jié)構(gòu)仿真分析中，保證焊接結(jié)構(gòu)仿真模型與實(shí)際狀態(tài)的一致性，從而提高焊接結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的精度。
圖5. 焊接工藝-結(jié)構(gòu)一體化仿真分析工作流程。
此方案能夠讓焊接仿真用戶實(shí)現(xiàn)基于真實(shí)模型掃描結(jié)果的焊接結(jié)構(gòu)仿真分析，更加貼合實(shí)際，焊接仿真更加精準(zhǔn)。
數(shù)據(jù)層集成
工藝仿真與質(zhì)量數(shù)據(jù)的無縫對(duì)接
PLM系統(tǒng)橋接
eMMA通過PLM接口（如Teamcenter）獲取Simufact的焊接仿真數(shù)據(jù)，包括焊接變形場(chǎng)預(yù)測(cè)、殘余應(yīng)力分布及熱影響區(qū)范圍。這些數(shù)據(jù)基于產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)至eMMA平臺(tái)，形成“工藝-質(zhì)量”雙向追溯的數(shù)字孿生體。
海克斯康虛擬檢具方案使焊接仿真更加豐富。此方案能夠讓焊接仿真用戶實(shí)現(xiàn)基于真實(shí)模型掃描結(jié)果的焊接結(jié)構(gòu)仿真分析，更加貼合實(shí)際，焊接仿真更加精準(zhǔn)。
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使用 Simufact Welding 2024.2 進(jìn)行電弧焊接過程熱機(jī)械模擬
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2025年7月9日
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焊接仿真軟件在現(xiàn)代工程實(shí)踐中的價(jià)值日益凸顯
