焊接工藝及仿真
關注創建者：陳然 創建時間：2015-07-14
焊接工藝及仿真的視頻教程
焊接工藝仿真、熱力耦合、生死單元
運用ANSYS二次開發 APDL語言編輯出參數化程序建立焊接模型、控制和劃分網格、 定義材料參數、施加載荷與邊界條件、分析控制以及求解等完成有限元溫度場應力場分析全部過程。利用生死單元循環算法技術控制單元“生死”的激活來模擬焊接過程，通過控制單元激活的時間間隔控制焊接速度，結合間接熱力耦合原理，對焊接過程進行熱力仿真。
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焊接工藝及仿真的實例教程
其中，焊接工藝仿真可以在工藝仿真軟件Simufact Welding中進行，分析完成后獲得焊接工藝結果，包括殘余應力、變形分布、溫度場等。上述焊接工藝仿真結果可以通過Digimat軟件的工藝結果映射功能，將焊接工藝的仿真結果映射至結構有限元網格上，從而保證結構仿真時的初始狀態與結構工藝完成后的狀態保持一致。最終通過商用有限元軟件MSC Nastran完成焊接結構的剛度、強度等仿真分析，獲得產品的性能。
PART.03
完整工作流程演示案例
本文以平板焊接接頭結構為例，演示接頭結構的焊接工藝仿真、焊接后殘余應力映射以及最后結構耦合仿真分析的整個工作流程：
01
通過Simufact Welding完成接頭的焊接仿真，獲得的焊接工藝仿真結果包括：殘余應力、變形場、溫度場。
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力結果映射到結構有限元網格上（Digimat-MAP也支持將變形場和溫度場的映射），最終導出映射完成的殘余應力關鍵字。
03
耦合結構仿真分析軟件MSC Nastran，通過istress關鍵字引入焊接殘余應力完成最終結構分析，從而考慮焊接殘余應力的影響。
平板接頭結構焊接工藝仿真結果如下圖所示，顯示了焊接完成后的殘余應力分布情況。
圖6. 平板接頭焊接工藝仿真殘余應力結果
基于焊接工藝仿真結果（Arc文件），Digimat-MAP模塊可讀取殘余應力結果，將上述工藝結果映射至MSC Nastran的結構網格上。
圖7. 映射至MSC Nastran結構模型中的殘余應力場
圖8.
展開 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 導語
焊接是汽車制造過程中一個關鍵環節，白車身、發動機、底盤和變速箱等都離不開焊接工藝的應用，主要涉及氣保焊、電阻點焊、激光焊、電子束焊等多種焊接工藝。由于汽車車型眾多、成形結構復雜、汽車制造質量、效率、成本等方面的綜合要求。如何高效、低成本的研發出合理的焊接工藝，對焊接工藝工程師無疑是個巨大的挑戰。
傳統的焊接工藝開發，需要依靠工藝開發經驗以及大量試驗數據的積累，而對于新的焊接工藝開發，需要借助多次試錯經驗來獲取符合產品質量要求的工藝，但制定的工藝有沒有更佳的替代方案，這個有待進一步考證。在試錯過程中，實際數據的測量也是一個重大的挑戰。通過焊接仿真分析，可以實時的獲取焊接過程中的變形結果，并可以根據每道焊縫的焊接變形、應力等的結果來進行實時分析，不僅數據的提取也變得更加方便，也給焊接工藝開發規劃提供了強有力的數據支撐，更容易規劃出合理的焊接順序、焊接裝夾位置等焊接工藝參數。
Simufact welding焊接工藝仿真方案
工業軟件Simufact.welding，作為世界領先的專業焊接工藝仿真軟件，能夠有效協助工程師對焊接工藝參數、焊接順序、焊接工裝夾具、焊接方向等進行焊接工藝仿真分析，不僅能分析焊接過程中的焊接變形、應力等還能對焊接后冷卻和工裝夾具卸載后的焊接變形、焊接殘余應力等進行分析。通過使用Simufact.welding進行虛擬試錯，能獲取最優的焊接工藝方案，具有減少試錯次數、縮短工藝研發周期，節省人力、材料成本等優勢，為企業帶來可觀的成本收益。
汽車案例舉例
上海大眾汽車有限公司作為Simufact的資深客戶，已經熟練使用Simufact welding解決實際結構件的焊接變形問題，隨著仿真數據及仿真經驗的積累，針對不同結構和焊接工藝，已經具備一些仿真判斷標準。
展開 ，與實際掃描結果對比，仿真結果與實際結果一致性較好，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 ，與實際掃描結果對比，仿真結果與實際結果一致性較好，驗證了Simufact welding焊接變形仿真分析的可靠性；
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本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感
本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者：Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經理
編輯整理：陳桂杰 | Ansys主任應用工程師
Ansys助力解決固態電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項持續挑戰是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
在當今制造業的浪潮中，焊接技術作為連接金屬結構的核心工藝，其重要性不言而喻。然而，焊接過程中產生的殘余應力和微觀結構變化，常常對焊接接頭的性能和壽命產生深遠影響。為了優化焊接工藝、提高焊接質量，準確預測焊接殘余應力和微觀結構分布變得至關重要。在這一領域，Marc軟件憑借其強大的功能和卓越的性能，成為焊接仿真領域的先鋒。
焊接仿真：從復雜到精準的轉變
焊接過程涉及復雜的熱-力學行為，包括高溫下的相變
應該如何設置焊縫區域的固有應變呢，求大佬解答，可有償……
做有限元仿真，焊接（Welding） 絕對是公認的“硬骨頭”。
為什么？因為它不僅涉及復雜的熱-機耦合，還離不開讓無數工程師頭禿的Fortran子程序（DFLUX），更別提移動熱源、生死單元技術，以及像攪拌摩擦焊（FSW） 這種涉及大變形的高階分析。
高斯熱源和雙橢球熱源怎么選？
DFLUX子程序里的坐標系怎么轉換？
幾十道焊縫的分析步，手動設置要累死人，怎么用Python
PAM-COMPOSITE是一款專業的復合材料制造工藝仿真軟件， 能夠為用戶提供 完整的設計、工藝仿真、性能預測解決方案，幫助用戶快速進行加工和設計，分
析和糾正可能通過制造工藝引入的缺陷， 支持預測連續纖維增強熱固性/ 熱塑性 樹脂基復合材料構件在制造過程中產生的殘余應力和變形，幫助用戶最小化生產 風險，提高產品質量。
根據復合材料成型工藝開發的難點
隨著各行業對性能更優、效率更高的復合材料需求持續增長，越來越多的制造商開始采用兼具精
準度、通用性與規模化優勢的創新工藝。
樹脂傳遞模塑成型工藝（Resin Transfer Molding；RTM）便是這樣一種解決方案，它能有效解決手 糊成型等傳統工藝存在的諸多難題。該工藝的優勢不僅在于可賦予制品卓越的表面光潔度與結構 完整性，還能適配多種材料
培訓日程：
培訓時間：2025年10月30-31日
培訓地點：成都市人民南路二段1號仁恒置地廣場寫字樓3206
面向人群：針對初次接觸Marc軟件，且對成型工藝、焊接工藝以及非線性有限元分析有所了解的工程技術人員。
培訓目標：
?通過培訓，使得參加培訓的人員了解Marc軟件的基本功能和相關術語；
? 熟悉Mentat
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
Abaqus焊接仿真教程8個月前
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