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SYSWELD焊接仿真入门教程.pdf

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.70M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    SYSWELD 焊接仿真入门教程 （所用软件版本为 Sysweld2010，Visual-environment8.5） 1 焊接模拟流程 关 于 T 型 板 的 模 拟 焊 接 ，由` 于 结 构 较 为 简 单 本文 采 用 的 是 利 用 软 件 Visual-environment 中的 visual-mesh 模块进行建模及进行网格划分，然后导入 sysweld 中进行进行计算以及进行后处理，具体模拟过程如下图。 划分网格 Visual-mesh 热源校核 SYSWELD 中 Heat Input Fitting 焊接向导 SYSWELD 中 welding wizrad 求解 SYSWELD 中 solver 观察求解结果 SYSWELD 2 网格划分 对于形状简单的零件，可以在 visual-mesh 里面直接建立模型，进行网格划 分，对于复杂的图形，需要先在 CAD 画图软件中画出零件的 3 维几何图形，然 后导入 visual-mesh 软件进行网格划分。 本文利用 visual-mesh 进行建模以及网格划分，Visual-mesh 的菜单命令中的 Curve，Surface，Volume，Node 是用来创建几何体的命令，接下来的 1D,2D,3D 是用来创建 1 维，2 维，3 维网格的命令，对于一个 T 型板模型网格划分如下。 建立节点 Nodes Node 菜单 by XYZ locate 建立节点坐标 生成面 surface Surface 菜单 Blend(Spline)生成面 生成 2D mesh 2D 菜单 Auto mesh Surfaces 生成 2D 网格 拉伸 3D mesh 3D 菜单 Sweep(Drag)拉伸生成 3D 网格 提取 2D 表面网格 2D 菜单 Extract from 3D mesh 用于定义表面和空 气热交换 QQ2361566926
    生成 1D 焊接线， Curve 菜单 Sketch 命令生成 用于描述热源轨迹 参考线 开始点，结束点， 开始单元 1D 菜单 on carve 命令生成 用于描述热源轨迹 装夹点 用于定义焊接过程中的装夹条件 其中对于热源参考线有以下几点说明： 热源参考线的作用其实就是确定热源的作用方向，判断规则如下 焊接线 参考线 QQ2361566926
    焊接线和参考线都是被离散过的线，它们都是 Node 的集合。每个 Node 有 一一对应的关系，比如上图假设热源移动到了焊接线的第 50 个节点，此时热源 作用方向这样确定：以热源移动方向为 y 轴，以焊接线的第 50 个 Node 指向参 考线的第 50 个 Node 的假想线为 x 轴，然后以右手定则确定 z 轴，此时 z 轴的负 方向就是热源的作用方向。所以说参考线不是可以随意设置的，随意设置的后果 可能是热源在工作表面移动，火苗可能对着空气。 到目前完成了焊接模拟的前处理过程，即焊接过程的所有要素都被转化成了 可以在求解过程中能够被识别的网络，现在需要将 visual-mesh 建立的模型保存 为 Sysweld 所识别的格式，ASC 文件。命名格式为**_DATA**.ASC，其中 DATA 前面是下横杠，DATA 后面是数字，下横杠前面是自己的名称，所建模型如下图。 3 热源校核 热源校核顾名思义就是创建一种热源模型使满足实际的焊接要求，焊接的求 解模块主要用到的是 Sysweld 中的焊接向导 Welding Advisor 模块，这其实也是 软件的核心，如下图 QQ2361566926
    热源模型可以认为是作用于焊件上的，在一定时间和位置上的热输入分布特 点的一种数学表达式，实际熔焊过程是给焊件加热，热源模型就是在有限元计算 中输入热量，用数学函数表示出来，热源校核主要步骤如下。 3.1 建立热影响区网格 此步骤是建立焊缝周围的网格模型，对于 T 型焊、搭接焊、拼接焊可以直接 在可以直接在系统上选择存在的模板文件。 输入数值 选择选项 选取焊缝参数与实际焊缝厚度方向相一致，窗口中选择选项，在左边输入框 中输入数值，回车即可赋值所给选项，对于本文 T 型悍具体参数设置如下 （1）C1 板高度（根据实际焊接板尺寸） （2）C2 板高度（根据实际焊接板尺寸） （3）C1 板半宽度（根据实际尺寸） （4）C2 板半宽度（根据实际尺寸） （5）焊缝处面积（四分之三板厚面积） （6）C1 板厚度方向网格数（根据板厚选择最少 4 个） （7）C2 板厚度方向网格数（根据板厚选择最少 4 个） （8）最大网格尺寸（不要太过就行） 然后点击 create mesh 即可在主窗口生成 2 维网格，如下图 3 3 30 30 6.5 4 4 3 QQ2361566926
    然后再热源校核界面选择拉伸（Translation），拉伸方向的参数设置如下，点 击 Parmeters 输入参数。 输入数值 选择选项 (1) 拉伸总长度 (2) 在多大区域内划分细密网格 (3) 热源中心所在位置距离拉伸的最末端的距离 (4) 最小网格尺寸 (5) 最大网格尺寸 输入后点击Save，进行保存，生成三维网格如下图。 90 30 15 1 3 QQ2361566926
    3.2 加载材料数据库及函数数据库 Material DB是材料数据库的意思，这里面存储了材料的热物性参数、热力学 数据、相变参数等等。 1 材 料 数 据 库 3 默 认 安 装 路径 下的 材 料 库 文 件 welding.mat 4 加 载 完 点 击 OK 2 点击加载 QQ2361566926
    关于材料库文件welding.mat，就在软件安装路径下的 G:\ESI Group\SYSWORLD_en\2010.0\ressources\fichiers_externes 可以用记事本打开该文件，本例选用S355J2G3（低合金高强结构钢）就在里 面，后文包含材料的详细参数信息，其中储存函数计算过程变量值等，另外可以 修改这个文本添加新的材料，进行软件二次开发。 给焊接零件附材料，本例选用S355J2G3（低合金高强度结构钢），方法如下 1 把 材 料 性 质赋 值给 之 前定义的组 2 选 择 好 点 击 OK QQ2361566926
    加载函数库文件，函数库文件是用来存放函数的，热源定义好后就是一个函 数，校核完毕后被保存在加载的函数库文件中，具体操作如下。 1 函数数据 2 点击加载 3 选取函数库 4 点击 OK 加 载完成 3.3 定义热源参数 热源在有限元计算里认为是一个函数，首先对函数的参数给定初始值，然后 根据实际的焊接截面熔池形状进行校核，在软件中，热源函数给定三种模型，二 维高斯（2D Gaussian），双椭球（Double ellipsoid），三维高斯（3D Gaussian）， 另外还可以在 custom 自定义热源模型，一般高能束焊推荐使用三维高斯圆锥模 型，普通弧焊采用双椭球模型，本文采用双椭球热源，模型的几何意义如下图。 QQ2361566926
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