simufactwelding焊接模拟教程.docx

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simufactwelding焊接模拟教程

simufact.welding焊接模拟教程

焊接模拟教程

案例文件，请使用及以上版本打开

之前一直都是发的forming的教程，而网上的资料相对较少，其实软件也是一款很不错的软件，以往我们做焊接非线性大多数都是用marc，但是marc那个不人性化的界面，以及建模的复杂，让新手们望而却步。

simufact基于marc和两个求解器，取长补短，开发了极易使用的焊接模拟软件，今天我就带大家一起来体验一下吧。

欢迎捧场噢！

1、打开软件。

点击新建按钮创建一个新的仿真模拟。

2、在弹出的界面中设定工作名称及保存位置。

点击ok确定

3、在新弹出的界面中，设定重力方向、工件数量、工作平台数量、完全固定夹具数量、力固定夹具数量、机械手数量，设定完成后点击ok确定

重力方向：

按照实际与所建立的几何模型坐标系来设定。

如图所示，模型空间坐标系如下图所示，焊接构件放置于地面工作平台上，因此设定重力方向为Z的负方向。

工件数量：

图示为两个工件焊接，上方柱形构件及下方平板行构件。

数量设置为2

工作平台：

起支撑作用，图示，蓝色构件下面的黄色构件为工作平台，一些复杂形状的构件焊接时，内部支撑夹具形状要复杂一些，但是道理是一样的。

它们对工件起到支撑作用。

完全固定夹具：

根据实际中夹具工装设定，意为XYZ方向均不可动。

里固定夹具：

施加一定的力，使工件固定。

如图示蓝色板类件上面的四个小圆柱，通过它们施加一定的力，让构件压在工作平台上。

机械手数量：

焊接工艺中用到的机械手数量，有些工艺需要多个机械手同时进行焊接，按照实际定义即可。

本案例为一个机械手，顺序焊接底部四条直线焊缝，没道焊缝之间间隔一段时间（机械手转向）。

4、在软件catalog空白区域点击鼠标右键，在弹出的对话框中选择Geometries（几何）——Import（导入），然后在弹出的对话框中选择要导入的几何模型，可以一次性导入所有模型，在后面弹出的单位选择对话框中选择你建模时所用的单位，然后将useforallgeometries前面勾选，意为所有几何模型的单元都采用当前单位。

注意：

导入的必须是划分好的网格，因为，焊接仿真需要质量比较好的单元，目前软件只支持六面体单元的计算，所以需要大家自己通过网格划分工具进行网格划分，预计下一个版本的软件中会带有自动网格划分工具，但是如果你想将仿真做准确，最好不要用自动划分的单元，还是麻烦一点手动建模吧。

5、将catalog里面的几何模型用鼠标左键拖动到Explorer的进程树相应位置中。

注意：

鼠标左键选中一个模型，一直按住鼠标左键，拖动到进程树相应位置下面。

工件模型拖动到代表工件的图标下面，完全固定的夹具拖动到fix固定夹具下面，力控制夹具拖动到clamp图标下面，没有先后顺序之分。

拖动好之后，会在右侧模型显示区出现模型示意图，在示意图区域，鼠标左键为移动，右键为旋转，中间滚轮为缩放

6、在catalog区域点击鼠标右键，选择Material——library，从材料数据库中选择20MnCr5_sw材料。

点击ok确定。

7、将Materials下方的材料20MnCr5_sw拖动到进程树web、plant及Robot下方。

8、定义焊缝路径，假设我们要定义如下图所示的焊接方向及顺序。

首先在进程树中将plant前面的勾去掉，将plant隐藏起来。

9、catalog空白区域点击鼠标右键选择Sets——Newnodeset选取焊缝节点。

然后在模型示意图区域按住键盘Ctrl键，使用鼠标左键拾取上图所示第一条焊缝的节点。

拾取完成后点击节点列表界面下方applychangestonodeset。

同理，依次拾取其它焊缝节点。

10、焊缝参数定义及生死单元设置，在catalog空白区域点击鼠标右键，选择Trajectories——formnodeset，从节点生成焊缝路径。

选择第一条焊缝节点，点击ok确定。

11、在新弹出界面中，切换到weldingparameters焊接工艺参数定义界面，设定焊接工艺参数如下：

焊接速度10mm/s、电流70A、电压18V。

12、切换到heatsource热源界面，选择双椭球热源，设定热源尺寸如图所示。

点击ok确定。

13、在Trajectories上点击鼠标右键，选择copy，重复三次。

14、鼠标左键双击trajectory-2，在弹出的对话框中点击删除，删除所有坐标点，点击yes确定。

15、点击节点图标，选择第二条焊缝节点，如图所示，定义第二条焊缝路径，点击ok确定。

同理定义其它两条焊缝路径。

16、将Trajectories下面定义的焊缝依照焊接先后顺序，依次拖动到进程树Robot下方。

17、鼠标左键双击Robot，在弹出的对话框中设定Pause时间为2S，意为第一道焊缝焊完后与第二道焊缝开始焊接前间隔2S（机械手转动时间，工件与周围环境传热过程），依次点击第二、三条焊缝，定义Pause时间为2S。

18．、切换到Trajectories菜单，整体修正焊缝节点位置，选中Projectiononsurfacr（选中后焊缝节点会自动移动到所生成的生死单元表面），选中orientation。

设置节点总体后退（本案例中焊缝高度为2mm）。

等腰直角三角形的中线。

同理设定其它三条焊缝参数。

19、切换到Filletgeneration菜单生成焊缝生死单元，首先选择Filletgeometry后面下拉框的generatefillet，待下面激活后，勾选Alignmenttodatapoints（按照数据点生成生死单元，可以通过本参数，使生成的生死单元与工件个节点匹配），设定各个参数如图所示，将鼠标停留在a、b区域右侧会出现参数含义示意图。

设定完成后，点击preview，右侧区域会出现生死单元截面示意图。

同理定义其它三条焊缝的生死单元，参数设置均一致。

点击ok确定。

20、双击Robot可以看出，整个焊接过程在结束，在进程树中双击webfix1，在弹出的对话框中激活Deactivation，输入20。

意为webfix1夹具在20S时卸载。

同理设定其它夹具卸载时间。

双击进程树clamp1，在弹出的对话框中设定夹具clamp1的卸载时间，勾选useholdingforce，输入500N，意为夹具clamp1压住工件的力为500N。

21、程序会自动生成焊缝的生死单元，如图所示。

现在回到进程树中，双击simufact，切换到Times菜单，设定总计算时间为60s。

welding：

，焊接过程计算保存时间间隔为。

可以采用自动的时间步长，也可以勾选Fixedtimesteps自定义固定的时间步长。

22、点击ok确认，回到主界面，点击箭头图标开始运行。

23、其它参数意义，Generalsettings中可以勾选Suppressmechanicalsolution（onlythermalsolution）只计算温度场，一般用于检验熔池形状尺寸，因为只计算温度场速度相对较快，我们将熔池参数校核准确后，再进行应力场的耦合计算，这样提高计算效率与精确度。

24、焊缝区域单元局部自动细化。

Refinement菜单可以设定焊缝区域单元细化级别，以及细化区域范围。

软件可以随着热源的移动，对周围网格进行局部细化。

减少计算量，提高计算精度。

25、点击总界面，红色区域图标，如图所示，可以看总时间表，对于焊接时间，中间间隔时间，夹具何时卸载，总时间均一目了然。