用Simufact.welding做焊接仿真 - 一个汽车零部件的焊接过程

之前，我发过一个用Simufact.welding做焊接仿真的案例，主要是针对初学者的入门操作的介绍，帖子地址：http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=8873457

今天的案例，也是一个用Simufact.welding完成的焊接仿真的例子，是汽车零部件的某一段，如下图所示：


模型的设置如下图所示，总共四条焊缝，顶盖与上下片之间的圆形焊缝，分成了两个半圆，分别从一段焊至半圆的另一端，然后再将上片与下片的两侧连接处进行焊接。


值得一提的是，该模型的网格细节。在三部分（顶盖，上片和下片）接触处的网格节点都是自由划分的，在Hypermesh中完成该网格的划分只需要几个简单的步骤。导入之后，设置一个网格尺寸，就可以进行thin solid的总体六面体网格自动划分，五分钟内完成。最后分别导出成网格文件，导入进Simufact.welding中。而对于四条焊缝的网格，则是在Simufact.welding中自动生成的。



众所周知，网格对于有限元计算是至关重要的，不仅关系到结果的精确度，更直接的会导致计算是否收敛，能否正常结束的问题。所以，在焊接计算中，往往前处理划分网格、焊接的设置及夹具的添加等等会占用很多时间。而Simufact.welding软件的两个优势，一个是网格不需要节点匹配，另一个是焊接网格的自动生成，能够极大地提高前处理所占用的时间，具有很明显的应用价值。
在完成所有的前处理工作后，如下图所示，这里我就不重复软件操作的过程了，大家对软件操作有疑问的可以参考我发的第一个帖子（http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=8873457）


在计算中，开启网格自动的细化和粗化。


在Intel Core i7处理器上采用两个核并行计算，计算总时间为1h20min（设置好之后提交电脑进行计算，然后看一集电视剧的功夫就可以回来看结果啦~ ）。如下图的温度和变形的结果：

变形的结果中，显示了夹具的作用力的方向。及焊接完成后，有一段的自由冷却时间，将夹具等边界条件进行卸载，查看自由状态下的变形情况。


仿真软件只是一把尺子，是一个工具，它能够再现虚拟工艺设计，查看到原本很难发现的一些变化的趋势，将其定格放大，因此操作简单，结果直观应该是软件最首要的特点，这也正是Simufact.welding这一软件的优势。而对于得到结果以后该如何进行优化和分析，从而对实际的生产过程产生指导建议，则是仿真工程师们的任务了。这不仅需要工程师具有操作软件的能力，更要求工程师能够有灵活的头脑来对结果进行判断和分析，利用软件来更快地验证出工程师们脑中的各种方案。