學術干貨| sysweld 焊接教程之VE焊接工藝準備


接上一篇:學術干貨| sysweld 焊接教程之VE有限元模型建立

Preparing for Welding Process 焊接工藝的準備

Renaming Parts 重命名Parts

  • 在其中一個parts上右鍵,選擇Part Manager(Part管理器),按如下約定重命名。
  • 同樣操作,將PART_27重命名為PANEL01_COMPO
  • 重命名PART_26?PANEL02_COMPO
  • 重命名PART_25J01_WIRE

復件 學術干貨ARC焊接 (46)

  • 關閉Part Manager?對話框

Defining Collectors: Result Review 定義集:結果評估

  • 在瀏覽器窗口Explorer Window中的Collectors上右鍵,選擇?“Collector Manager”(集管理器).
  • 設置對象選擇器Entity Selector3D Elements by?3D Elements顯示視角設為XZ?(復件 學術干貨ARC焊接 (47))模式
  • Collector Manager中點擊按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (48)新增集,name為POST-CROSS-SCETION
  • 選擇“Elements”項,顯示視角設為?XY?(復件 學術干貨ARC焊接 (49)) 模式。
  • 框選自焊接起始邊界(底部)開始的第5行單元,如下圖所示

復件 學術干貨ARC焊接 (50)

  • 選擇單元后,按OK?確定選擇,按刷新按鈕refresh (復件 學術干貨ARC焊接 (51)) 查看在Collector Manager?中的集Collector。

Defining Collectors: Load 定義集:載荷

  • 視角設為XZ?模式?(復件 學術干貨ARC焊接 (52)) ,按?‘F’適合窗口顯示?。
  • 對每個Loads都要創建集。與焊接有關的LOAD由焊縫WIRE及其鄰近單元(焊接過程中受熱影響,熱影響區HAZ).
  • 創建新集:J01_LOAD。選擇“Elements” 項,更改對象選擇器?Entity Selector為?3D Elements,該Load中僅有3D單元。
  • 選擇J01_WIRE所有單元及其鄰近的2排單元。

復件 學術干貨ARC焊接 (53)

Elements in J01_LOAD

Defining Collectors: Clamping Conditions 定義集:夾持條件

  • 必須創建集以模擬焊接過程中的夾持條件。
  • 第一個夾持集命名為CLAMP01,選擇?“Nodes”項,選擇基板如下圖所示的1個節點,按?OK?確定。復件 學術干貨ARC焊接 (54)
  • 再次選擇New新建集,命名為?CLAMP02,選擇基板的1個節點,按?OK
  • 再次選擇New新建集,命名為?CLAMP03,選擇筋板側的所有節點,按?OK
  • 再次選擇New新建集,命名為?CLAMP04,選擇基板上的4個小面,按?OK

復件 學術干貨ARC焊接 (55)

  • 再次選擇New新建集,命名為?CLAMP05,選擇筋板上的4個小面,按?OK復件 學術干貨ARC焊接 (56)
  • 關閉集管理器Collector Manager?對話框
  • Free and Coincident Nodes 自由和重合節點

  • 在瀏覽器窗口的“Free Nodes”右鍵,選擇Delete刪除自由節點

復件 學術干貨ARC焊接 (57)

  • 菜單Checks > Coincident Nodes?檢測重合節點
  • Check檢測,按Fuse All融合重合節點(即重合節點融合為一個節點),Apply確認
  • 融合后,再次檢測以保證無重合節點。

復件 學術干貨ARC焊接 (58)

Check coincident nodes and Fuse All

Coincident Elements 重合單元

  • 菜單Checks > Coincident Elements檢測重合單元,步驟與重合節點處理類似。本例中無重合單元復件 學術干貨ARC焊接 (59)

    Check coincident elements (none in this example)

    Element Quality 單元質量

  • 菜單Checks > Element Quality檢測單元質量
  • 除“Min Jacobian”外勾除其他項,從單元類型下拉列表中選擇“3D”,按Check檢測3D單元質量
  • 在“Quality Correct”質量修復下點擊Auto Correct?自動修復問題單元
  • 關閉Element Quality?單元質量對話框

復件 學術干貨ARC焊接 (60)

Element Boundaries 單元邊界

  • 菜單Checks > Boundary檢測單元邊界,這可檢測裂縫等
  • Check檢測,按Apply確定,關閉對話框

復件 學術干貨ARC焊接 (61)

Check element boundaries

Store the Model 保存模型

  • 保存模型為*.vdb 文件?(LIU-DONG.vdb).

Export the Model for Simulation 導出模型到Visual Weld

  • 現在可導出到Visual Weld.
  • 菜單File > Export文件導出
  • 以ASC文件類型導出文件,名為<project_name>_DATA30.ASC,本例名為PANEL_BAR_LIU_ASC
  • 點擊Save。

Starting the Welding Project 啟動焊接工程

  • 關閉Visual-MESH 7.5,啟動?Visual-WELD 7.5.
  • 菜單File >Open打開文件
  • 選擇先前保存的*.ASC文件(PANEL_BAR_LIU_ASC) ,按?Open打開

Solver Settings 求解器設置

僅在第一次求解模型時需要:

  • 菜單Tools >Solver Settings求解器設置
  • Product產品模塊下拉列表中選擇?sysweld
  • 瀏覽選擇求解器路徑,該路徑位于計算機的Program Files 下?(C:\Programs Files\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0 ,若為64位則在?C:\Program Files (x86)\ESI Group\SYSWORLD_en\2011.0)

復件 學術干貨ARC焊接 (62)

Change the Solver Settings

Weld Deposit Options 焊接 沉積?選項

  • 菜單File > General Preferences?(一般設置)VWELD Preferences?頁
  • Export Not Yet Deposited Material(導出未沉積材料)選項設為NO,點擊OK.

復件 學術干貨ARC焊接 (63)

Defining the Weld Trajectories 定義焊接軌跡

  • 在Display顯示工具條上點擊按鈕復件 學術干貨ARC焊接 (64)Flat and Wireframe(平光及線框)顯示體網格
  • 菜單Welding?> Create Trajectory?創建跡線
  • 創建方法Method下拉中選擇Two Nodes,選擇下圖所示的節點作為Start Nodes起始節點,中鍵確定

注:總是先選擇Weld line焊接線的節點,而后才是Reference line參考線的節點。本例中,藍色點表示焊接線的起始節點,棕色點表示參考線的起始節點,熱源沿PATH移動,使用REF定向

復件 學術干貨ARC焊接 (65)

  • 選擇下圖所示的兩節點作為終止節點End Nodes,中鍵確定

復件 學術干貨ARC焊接 (66)

  • 點擊Preview?預覽焊接軌跡,Apply?確定

復件 學術干貨ARC焊接 (67)

  • 可注意到在瀏覽器頁的Collectors 下已自動添加了軌跡線的相關集(下圖中的10-19),加上了前綴J01?。

復件 學術干貨ARC焊接 (68)

Creating the Heat Transfer Skin 創建熱傳導表面

菜單Tools > Generate Skin生成表面。在view選擇Z—X面
手動框選 ?到最下面那個單元格

  • 確定Extract at下拉為Open Faces(在開放面處提取)
  • 確定未勾選Extract at Part Boundaries在Part邊界處提取)
  • 勾選Share Original Nodes?(共享原始節點)
  • 點擊Extract 2D?(提取2D面)并?Apply確定
  • 在瀏覽器窗,對剛創建的part重命名為AIR

復件 學術干貨ARC焊接 (69)

Project Definition 工程定義

  • 菜單Welding >Welding Advisor焊接顧問
  • Welding Advisor焊接顧問Step 1第一步“Project Description”工程描述
  • 按如下輸入工程信息:
    • *Name(名稱,必填):TJOINT
    • Title(標題):ARC Welding of a T-Joint
    • Working directory(工作文件夾):瀏覽選擇?(若有必要就創建新文件夾)
      • 注:工作文件夾路徑不能存在空格,可用下劃線代替空格
        • 可行- ?D:\Panel_Bar_Results
        • 不行C:\Documents and Settings\Admin\Desktop\PB Results
      • General description(一般描述):Example on simultaneous double T-joint ARC welding ?(symmetry ?condition applied )
      • Material description(材料描述):S355 structural steel

復件 學術干貨ARC焊接 (70)

Step 1: Project Description

  • 填完必填項后(前有?“*” 標識) ,下一步按鈕以橙色顯示?,當前步藍色顯示,已完成步綠色顯示。
  • 點擊Step 2第二步按鈕?( ?復件 學術干貨ARC焊接 (71)) 或右下角的下一步箭頭按鈕?( ?復件 學術干貨ARC焊接 (72))?進入下一步

Setting the Global Parameter 設置全局參數

  • 默認的Welding Advisor 焊接顧問根據網格模型及設置自動確定Computation Option計算選項,用戶也可自行更改選擇。在此使用的計算選項為“Solid”

復件 學術干貨ARC焊接 (73)

  • 進入第三步復件 學術干貨ARC焊接 (74).

Component Properties 元件屬性

  • 點擊按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (75)彈出列表.
  • 選擇PLATE1 _COMPO和PLATE2_COMPO集,按OK?。

復件 學術干貨ARC焊接 (76)

  • Material從下拉列表中選擇?S355J2G3,而后Add為選定的元件指定材料
  • 點擊Joints with Filler?給接頭填充材料指定材料
  • 點擊復件 學術干貨ARC焊接 (77)?彈出列表,選擇J01?_WIRE 集按?OK

復件 學術干貨ARC焊接 (78)

  • Material從下拉列表中選擇?S355J2G3,而后Add為選定的接頭指定材料

復件 學術干貨ARC焊接 (80)? ? ? ? ? ? ??復件 學術干貨ARC焊接 (79)??復件 學術干貨ARC焊接 (81)

Step 3: Assign Component Properties

  • 進入第四步Step 復件 學術干貨ARC焊接 (82).

Welding Process 焊接工藝

  • 選擇工藝類型*Process type 為一般弧焊General?Arc.
  • 設定焊接單位長度能量Energy / unit Length of Weld:?單位為?J/mm?,速度Velocity: 單位為?mm/sec.
  • 點擊焊接線按鈕復件 學術干貨ARC焊接 (83)?彈出集列表
  • 選擇J01_PATH?按?OK.
  • 與該焊接線相關的對象諸如填充材料Filler Material, 焊接組Welding Group, 參考線Reference Line等會基于約定命名文件自動填寫

復件 學術干貨ARC焊接 (84)

Step 4: First welding Process

  • Next >>?或直接選擇?Weld Pool(焊接熔池)?頁
  • 熱源Heat Source選擇ARC
  • 輸入以下值:
    • *Velocity速度:310
    • *InitialTime起始時間: 0.000
    • End Time: 441(基于焊接線長度自動計算)
  • 輸入以下*Estimated估計值:
    • Length熔池長: 000( mm 單位)
    • Width熔池寬: 000( mm單位)
    • Penetration熔池深: 500( mm單位)
  • Next >>或選擇?Energy
  • 輸入下列值:
    • *Energy/Unit length單位長度能量: 28000
    • *Efficiency效率: 1.000
    • Power Ratio功率比: 1.200
    • Length Ratio長度比: 0.500
  • 勾選?Start/End Energy Ramp?(起始/結束能量斜率),點擊?Add 更新焊接線

復件 學術干貨ARC焊接 (85)

Step 4: Weld Pool and Energy settings of the first weld

?復件 學術干貨ARC焊接 (86)

Step 4: Properties of the weld lines

  • 進入第5步Step 復件 學術干貨ARC焊接 (87).

Cooling Condition 冷卻條件

  • 點擊集按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (88),選擇集?AIR(前面創建的Skin表面)按?OK
  • 介質*Medium?選擇?Free Air Cooling (空冷),外界溫度Ambient Temp20
  • 點擊Add按鈕更新熱交換條件

復件 學術干貨ARC焊接 (89)

Step 5: Cooling Condition

  • 進入第6步復件 學術干貨ARC焊接 (90).

Clamping Conditions? 夾持條件

  • 點擊集按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (91)?選擇?CLAMP?01集,按OK.
  • 夾持類型選擇Rigid?(剛性夾持),剛性夾持方向“Rigid?in?Direction”為“Y和Z
  • 點擊Add按鈕更新夾持條件定義

復件 學術干貨ARC焊接 (92)

Step 6: Rigid clamping definition

  • 點擊集按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (93)?選擇?CLAMP02?集,按OK.
  • 夾持類型選擇Rigid?(剛性夾持),剛性夾持方向“Rigid?in?Direction”為“Y”
  • 點擊Add按鈕更新夾持條件定義

復件 學術干貨ARC焊接 (94)

Step 6: Rigid clamping definition

  • 點擊集按鈕?復件 學術干貨ARC焊接 (95)?選擇?CLAMP03集,按OK.
  • 夾持類型選擇Symmetry,點擊Add按鈕更新夾持條件。

復件 學術干貨ARC焊接 (96)

  • 點擊集按鈕??復件 學術干貨ARC焊接 (97)選擇?CLAMP04集,按OK.
  • 夾持類型選擇Elastic,在?Elastic Stiffness中的In Plane填寫:000;在?Perpendicular to Plane: 1000.000,點擊Add按鈕更新夾持條件定義
  • 點擊集按鈕??復件 學術干貨ARC焊接 (98)選擇?CLAMP05集,按OK.
  • 夾持類型選擇Elastic,在?Elastic Stiffness中的In Plane填寫:000;在?Perpendicular to Plane: 1000.000,點擊Add按鈕更新夾持條件定義

復件 學術干貨ARC焊接 (99)

Step 6: Clamping Definitions

  • 定義完所有夾持類型后,在Clamping Condition中點擊夾持按鈕復件 學術干貨ARC焊接 (100)選擇列表中所有夾持,按OK.
  • Name保持為缺省
  • 輸入夾持起始時間*Start time: 0
  • 輸入夾持結束時間*End time: 0
  • 點擊Add按鈕更新夾持條件定義

復件 學術干貨ARC焊接 (101)

  • 點擊夾持按鈕復件 學術干貨ARC焊接 (102),在列表中選擇CLAMP01,CLAMP02,
  • Name保持為缺省
  • 輸入夾持起始時間*Start time: ?600.0
  • 輸入夾持結束時間*End time: ?601.0

復件 學術干貨ARC焊接 (103)

  • 點擊Add按鈕更新夾持條件定義
  • 點擊夾持按鈕復件 學術干貨ARC焊接 (104),在列表中選擇CLAMP01,CLAMP02和C;AMP03。
  • Name保持為缺省
  • 輸入夾持起始時間*Start time: ?601.0
  • 輸入夾持結束時間*End time: 3600.0

復件 學術干貨ARC焊接 (105)

  • 點擊Add按鈕更新夾持條件定義

復件 學術干貨ARC焊接 (106)

Step 6: Properties of the Clamping Conditions

  • 進入第7步復件 學術干貨ARC焊接 (107).

Loads and Deformations 載荷與變形

  • 本例不涉及任何載荷條件
  • 進入第8步復件 學術干貨ARC焊接 (108).

Solution Parameters 求解參數

  • 兩種分析類型默認都會被選上,若機械分析沒必要則可勾除。本例將進行Thermo-Metallurgical熱-金相和Mechanical機械分析
  • 輸入初始溫度*Initial Temperature: 為?
  • 點擊高級箭頭復件 學術干貨ARC焊接 (109)查看更多選項,本例保持其缺省設置

復件 學術干貨ARC焊接 (110)

Step 8: Solution Parameters

Solve 求解

  • 點擊Generate Input Data?生成輸入數據以導出所有工程文件到工作目錄

復件 學術干貨ARC焊接 (111)

  • 該步需花費一段時間

復件 學術干貨ARC焊接 (112)

Job Submission 提交任務

  • 菜單Welding > Computation Manager計算管理器
  • 選擇工程文件 TJOINT01.vdb?(與第1步文件名相同).
  • 勾選“Heat Transfer”和“Mechanical”下的所有選項,按Compute計算所有
  • 注:該求解過程需耗費一定的時間,耗時長短取決于系統性能,(本例大約要一個小時)
  • 任何時候均可按Kill Process?終止計算進程。注:若進程被終止,則無法查看結果
  • 項目計算完成后相應的單元格會變綠,藍色表示項目正在計算;橙色表明項目計算存在問題,可點擊復件 學術干貨ARC焊接 (113)查看日志文件log files
  • 所有單元格變綠后,該窗口會關閉

復件 學術干貨ARC焊接 (114)

Solution Manager: Solution Progress

下一篇:是結果發分析。由于整個教程太長,分為網格劃分、工藝準備與焊接、結果分析三個部分,整個文檔可以在最后一篇,閱讀原文下載。

本文由材料人編輯部石頭供稿,歡迎加入材料人科研軟件交流群 378691315

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