课程设计基于sysweld软件的T型接头焊接仿真模拟.doc
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——焊接
基于sysweld软件的T型接头焊接仿真模拟
姓名:
000
班级:
材料000班
学号:
00000000
指导老师:
000
日期:
2011年09月
前言
SYSWELD——法国ESI公司的焊接仿真分析软件,经20多年发展,已成为热处理、焊接和焊接装配过程模拟的领先模拟软件,能够全面考虑材料特性、设计和过程的各种情况。
随着科学技术的发展,机械制造行业也随之不断的革新和进步。
人们对铸件的质量要求也越来越高,而SYSWELD为其提供了一个良好的工具,对提高铸件的质量有未雨绸缪的作用。
SYSWELD热过程模拟软件对铸件的制造起着非常关键的作用,为解决铸件缺陷问题提供了一个平台。
利用SYSWELD软件对焊缝进行计算机仿真模拟来提高焊缝的质量,本文主要对焊接的热过程模拟来分析T形接头焊焊接热过程,主要通过T形建模、热源校核、焊接向导、求解计算及结果后处理的操作步骤对焊接热过程进行数值模拟。
与测试并修正的传统方法相比,SYSWELD使得成本降低、周期缩短。
另外还能够显著减少物理样机,产生高的投资回报率。
界面友好,轻松易学。
SYSWELD是用于引导工程师发现关于变形、残余应力和塑性应变的影响因素,然后优化过程参数的专业模拟软件。
2011-09-09
目录
1、T型接头模型的建立
1.1创建Points…………………………………………………………………1
1.2由Points生成Lines………………………………………………………1
1.3由Lines生成Edges………………………………………………………2
1.4由Edges生成Domains……………………………………………………2
1.5离散化操作…………………………………………………………………3
1.6划分2D网格………………………………………………………………5
1.7生成Volumes………………………………………………………………6
1.8离散Volumes………………………………………………………………8
1.9生成体网格………………………………………………………………10
1.10划分换热面………………………………………………………………11
1.11划分1D网格………………………………………………………………12
1.12合并节点…………………………………………………………………13
1.13保存模型…………………………………………………………………14
1.14组的定义操作……………………………………………………………15
1.15保存………………………………………………………………………17
1.16小结………………………………………………………………………17
2、焊接热源校核
2.1网格的建立………………………………………………………………18
2.2材料的导入及定义………………………………………………………20
2.3热源过程参数的定义……………………………………………………20
2.4求解………………………………………………………………………21
2.5热源显示…………………………………………………………………21
2.6修改参数…………………………………………………………………22
2.7热源校核…………………………………………………………………22
2.8检查显示结果……………………………………………………………23
2.9保存函数…………………………………………………………………24
2.10热源查看…………………………………………………………………24
2.11保存热源…………………………………………………………………25
2.12小结………………………………………………………………………25
3、焊接模拟向导设置
3.1材料的导入………………………………………………………………26
3.2热源的导入………………………………………………………………26
3.3材料的定义………………………………………………………………27
3.4焊接过程的定义…………………………………………………………27
3.5热交换的定义……………………………………………………………28
3.6约束条件的定义…………………………………………………………28
3.7焊接过程求解定义………………………………………………………28
3.8冷却过程求解定义………………………………………………………29
3.9检查………………………………………………………………………29
3.10小结………………………………………………………………………31
4、后处理与结果显示分析
4.1计算求解…………………………………………………………………32
4.2导入后处理文件…………………………………………………………32
4.3结果显示与分析…………………………………………………………33
4.4小结………………………………………………………………………36
1、T型接头模型的建立
1.1创建Points
根据所设计T型接头模型的规格,选定原点,然后分别计算出各节点的坐标,按照Geom./Mesh.→geometry→point步骤,建立以下13个点:
P1(-25,0,-10)、P2(7,0,-10)、P3(10,0,-10)、P4(13,0,-10)、P5(35,0,-10)、P6(35,0,0)、P7(10,0,0)、P8(10,0,30)、P9(0,0,30)、P10(0,0,3)、P11(-1.5,0,1.5)、P12(-3,0,0)、P13(-25,0,0)如下图所示:
1.2由Points生成Lines
按照Geom./Mesh.→geometry→1Dentities步骤,按照一定的方向性将各点连接成如下图所示的Lines:
1.3由Lines生成Edges
按照Geom./Mesh.→geometry→EDGE步骤,点击选择各边,依次生成如下图所示各Edges:
1.4由Edges生成Domains
按照Geom./Mesh.→geometry→Domains步骤,依次生成如下六个Domains:
1.5离散化操作
离散化操作是针对由Points所生成的Lines而言,由于除了有这些点生成的线以外,软件本身也会自动产生一些辅助的线条,为了方便清晰地对所生成的主要线条进行选取及其他操作,可以通过“隐藏→显示”处理,只显示如下图所示的十八条线:
通过以下操作为后面的离散操作做好准备:
→
通过Meshing→Definition→Discretisation启动离散化操作界面,将L2、L4、L8、L10四条线均匀离散成3段,将其他十四条线非均匀离散,离散单元数为5,系数为3.5。
离散后的线条显示如下图所示:
1.6划分2D网格
通过“隐藏→显示”处理,只显示Domains。
操作步骤:
Meshing→Generation→Surface→Regular→byDomains选择所有的Domains进行网格划分。
划分后的2D网格显示如下图所示:
1.7生成Volumes
要生成Volumes,首先应该创建一个参考点,此参考点由T型接头的长度决定。
这里应该建立点P38(-1.5,60,1.5),如下图:
再通过显示处理,显示基点P11,如下图:
通过Geometry→Volumes→Translation操作,选中所有的Domains,将其从P11拉到P38(这里应该先点击P11,再点击P38,否则,将反向生成Volumes),即可得到六个Volumes,显示如下图所示:
1.8离散Volumes
要划分体网格,首先应该将各Volumes在长度方向上划分,由于在长度方向上,各点对应温度不变,所以可以将长度方向上的Volumes等间距划分,即均匀离散,这里将其均匀离散为60段,操作过程显示如下图:
通过“隐藏→显示”处理,只显示Volumes:
Meshing→Definition→Discretisation弹出离散操作界面,选中所有需要进行离散的Volumes,设置离散单元数为60:
离散后的结果如下:
1.9生成体网格
按照Meshing→generation→volumes→geometrical→regular→propagation的操作步骤,打开体网格划分操作界面,在已经离散的4个volume里生成网格,
最终生成的体网格如下图所示:
1.10划分换热面
首先通过“隐藏→显示”处理,只显示所有的domains,如下:
通过meshing→generation→surface→regular→bydomain操作,打开面网格划分操作界面,选中图中所有Domain,点击OK完成面网格划分,
划分后的换热面如下所示:
1.11划分1D网格
焊接线、焊接参考线以及需要约束的线都需要进行1D网格化分,这里由于没有约束条件,只需要划分焊接线L65和焊接参考线L64即可。
通过“隐藏→显示”处理,只显示lines,如下:
按照meshing→generation→1D操作,打开1D网格化分操作界面,对焊接线和参考线进行划分,若前面操作正确,这里应该是L65和L64。
划分后这两条线变为红色。
1.12合并节点
在Transformation的子菜单下点击Sticking,点击OK确认系统默认的参数设置,即可合并操作过程中产生的重复节点,使模型干净。
由于只合并了重复节点,图中没有明显变化
合并节点后显示如下:
1.13保存模型
为了需要,这里需要将模型保存为.MOS和.TIT两种格式,其中,.MOS格式用于修改模型,.TIT格式用于定义组。
保存模型,可以选择默认保存路径,也可以根据情况自定保存路径,但须保证保存路径为全英文路径,否则软件将无法识别。
保存时,须在文件名称后面加上格式种类。
.MOS格式保存如下:
保存.TIT和.ASC格式文件时,文件名前加前缀HSF-DATA,切文件名为0-9999之间的数字。
.TIT格式模型保存如下:
1.14定义组操作
SYSWELD所有的定义都以组的形式进行。
根据需要,这里将定义九个组:
ALL——整体实体网格ADD——焊缝
BASE——母材及热影响区HEAT——换热面
WEL——焊接线REFL——焊接参考线
SE——焊接起始单元SN——焊接起始节点
EN——焊接结束节点
定义之前,应按照以下操作,启动焊接向导模块:
按照以下操作打开定义组操作界面,如下图所
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- 课程设计 基于 sysweld 软件 接头 焊接 仿真 模拟
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