当前位置:CAE&HPC 事业部 -> 产品解决方案 -> 工艺仿真类产品
 
部门简介
产品解决方案
行业解决方案
技术服务
 
 
 
 
CAE&HPC 产品解决方案 -> 工艺仿真类产品

焊接及热处理工艺仿真软件-SYSWELD

  世界领先的的焊接、焊接装配、热处理模拟软件。SYSWELD综合考虑焊接过程的电磁、热、金属学、结构、扩散析出等因素的多物理场模拟,真实模拟焊接导致的热应力、残余应力、塑性应变。
   可用于激光、电子束等所有焊接方式。优化焊接过程参数、焊接顺序,控制残余应力水平和分布。
   SYSWELD能够考虑热处理过程所有物理现象。并提供有独特的材料数据库-相和温度相关及淬火介质。能够计算奥氏体表面硬化、奥氏体穿透淬火,奥氏体回火,马氏体等温淬火及回火。并模拟渗碳、渗氮及碳氮共渗。
概 述
   SYSWELD完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算,允许考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。在具体计算中,分两步进行,首先实现温度和晶相组织的计算,然后进行机械力的计算。在机械力计算中,已经充分考虑了第一步计算的结果,如残余应力和应变的影响。



SYSWELD的计算模型


SYSWELD的电磁模型允许模拟点焊和感应加热,并可实现能量损失和热源加载的计算模拟。SYSWELD扩散与析出模型可实现渗碳、渗氮、碳氮共渗模拟,先计算化学元素的扩散和沉积,然后再考虑对热和机械性能的影响。SYSWELD的氢扩散模型能计算模拟氢的浓度,预测冷裂纹的严重危害。
数据导入
SYSWELD的操作环境SYSWORLD也可直接建立几何模型和生成各种网格。配合GEOMESH几何网格工具,SYSWELD可以直接读取UG, CATIA的数据和接受各种标准交换文件(STL, IGES, VDA,STEP, ACIS等)。
SYSWELD能兼容大部分CAE系统的数据模型,如NASTRAN,IDEAS,PAM-SYSTEM,HYPERMESH等。
工艺向导
独有的向导技术是SYSWELD迅速工业化地成功秘诀。简洁、易用而有条理的 向导指示,一步一步地引导用户完成复杂的热物理模拟过程。模拟向导能根据不同的工艺特征,自动智能化的选择求解器进行物理分析。

系统主要功能模块和模拟向导:

  1. Heat treatment Advisor热处理向导

  2. Welding Advisor焊接向导

  3. Assembly Advisor装配模拟向导


WELD ADVISOR焊接模拟向导

模拟工具
SYSWELD内置了一系列非常有效的工具软件,用于获取和校验热物理模拟的物理数据,如热传导系数校验工具,焊接热源校验工具,材料CCT曲线校验工具,材料冷却曲线校验工具等等。采用工具软件,能准确地获取模拟所需要的物理数据。



热传导系数校验工具

模型设置
高效友好的用户界面,用户能将精力集中于物理问题,而非耗散在软件使用上;

  1. 独特的工艺向导技术(Advisor),将复杂的物理问题简单化,条理化,事半功倍;

  2. 对于工业用户,向导模板可以解决超过95%的工业问题;

  3. 对于高级用户,高级模块(Expert User)可以满足各种独特的需求,内置的SIL语言可实现无限的用户接口和软件客户化。

?

SYSWELD的标准用户界面

材料数据
得益于长期的合作开发和工业验证,SYSWELD的材料数据库包含了热、与温度和相成分相关的异常复杂的机械和冶金材料数据库。在商业版本中,直接著名钢铁、铝合金和灰铁厂商的材料已经包含在内。
后处理


SYSWELD后处理提供的主要结果

SYSWELD后处理提供的显示功能

温度场

云图显示

加热与冷却速率

等高线或等高面显示

材料的晶相组织

矢量显示

变形与翘曲

符号显示

应力

X-Y曲线

材料晶相变化后的屈服

断面显示

强度

动画等

塑性变形

 


功能强大的后处理

SYSWELD的发展历程
SYSWELD的开发最初源于核工业领域的焊接工艺模拟,当时核工业需要揭示焊接工艺中的复杂物理现象,以便提前预测裂纹等重大危险。在这种背景下,1980年,法国法码通公司和ESI公司共同开展了SYSWELD的开发工作。由于热处理工艺中同样存在和焊接工艺相类似的多相物理现象,所以SYSWELD很快也被应用到热处理领域中并不断增强和完善。随着应用的发展,SYSWELD逐渐扩大了其应用范围,并迅速被汽车工业、航空航天、国防和重型工业所采用。1997年,SYSWELD正式加入ESI集团,法码通成为SYSWELD在法国最大的用户并继续承担软件的理论开发与工业验证工作。
热处理模拟向导
借助于热处理模拟向导,SYSWELD能很容易地进行热处理过程地模拟。

模拟的主要热处理工艺


一般热处理

化学热处理

淬火

表面硬化

表面局部热处理

碳氮共渗

回火、调质处理

渗碳,渗氮

热处理模拟的主要应用

  1. 一般热处理(QUENCHING): 应用SYSWELD可以完成用水或油淬火时的硬度计算。

  2. 化学热处理(THERMO-CHEMICAL TREATMENT ): 表面硬化、渗氮、渗碳是改变零件机械性能的重要方法。SYSWELD可以模拟化学元素的扩散和沉积,计算硬度的变化。

  3. 表面热处理(SURFACE TREATMENT): 激光是焊接和热处理的重要热源。SYSWELD包含有专门的热源工具(如,移动的热源)模拟有效表面的热处理和激光的作用。

  4. 感应热处理( INDUCTION QUECHING ): 在汽车工业,感应加热是改变局部机械性能非常便利的方法。SYSWELD的电磁-热-冶金的自动耦合模型,可以非常好地处理完成感应热处理计算。

热处理模拟工具

热交换系数较核工具 经典的材料CCT曲线 材料冷却速率-温度-相变较核工具

焊接模拟向导
借助于热处理模拟向导,SYSWELD能很容易地进行热处理过程地模拟 。
焊接模拟的主要应用范围

  1. 扩散焊(CONTINUOUS WELDING):扩散焊在许多工业特别是核工业中被广泛应用,但是如何提高零部件的使用寿命一直是核工业面临的重要挑战。应用SYSWELD可以很好地针对零件不同的缺陷分门别类地进行焊接补救 。

  2. 电阻焊(Resistance Welding)

  3. 点焊(Spot welding)是汽车制造业非常重要的一种焊接方法。SYSWELD可以准确模拟点焊过程中的电磁、热传导、化学冶金和机械力等物理现象。

  4. MIG(metal inert gas)电弧焊

  5. 激光焊CO2/Nd-YAG

  6. 电子束焊接

  7. 摩擦焊(Friction welding)

  8. WIG/TIG…

焊接模拟能达成的目标
通过对焊接参数、焊接工艺、焊接次序、焊缝位置、装夹条件、材料冶金行为等影响因素的模拟分析,可以:

  1. 最大限度地控制焊接变形和扭曲;

  2. 控制残余应力对零件的影响;

  3. 避免冷却期间应力超过抗拉强度的冷裂现象;

  4. 预测焊接结构对碰撞模拟的影响因素:例如点焊,连续焊等;

  5. 预测焊接结构对冲压模拟的影响因素:例如激光拼焊板材焊接的金属冶金结构、初始的变形、初始的残余应力和应变对冲压的影响;

  6. 寿命计算:评估残余应力和金属晶相组织对于焊接零件疲劳强度的影响。

焊接模拟工具

热源校验对比 多种热源模型 T型热源校验工具

 
版权所有©北京京汇思维科技发展有限公司 电话 010-59625257/58/59/60