焊接技术

热源

CAST-DESIGNER WELD 针对不同的焊接工 艺建立了丰富的热源数据库,用户只需输入 热源参数即可。

  • Double ellipsoid 双椭球热源
  • 2D Gaussian 二维高斯热源
  • 3D Gaussian 三维高斯热源
  • 3D uniform 三维均匀热源
  • 3D Conical 三维锥形热源
  • 3D Print 3D打印热源
  • 组合热源(双椭球+三维锥体)
  • FSW 摩擦焊热源

双椭球热源

复合热源

摩擦焊热源

多道焊的设计与仿真

多道焊接头是钢结构和压力容器构件的重要组成部分,其缺陷多发。残余拉应力对结构寿命和抗脆断性能都有负面影响。

焊接顺序和间歇性焊接设计是多道焊结构焊接变形控制的常用技术,它决定了多道焊的最佳焊接方式。

寻找最佳方案事实上非常困难,由于排布的组合方式非常多,设计师需要在数百到数千种排布方式中,选择一种最优方式来实施。通常只能基于现有的经验。

通过工厂试验来优化这个问题是不可行的,所以我们使用计算机模拟来自动实施各种排布方式,以达到最小变形、残余应力或其他设计目标。利用我们独特的建模技术和模拟优化技术,我们可以有效地从数以万计的排布方式或所有可能的焊接顺序中选择最佳的排布。

多道焊排布设计

温度随时间变化曲线(上) 残余应力,在两点间的分布曲线(下)

设计多道焊布局

网格、残余应力和变形

焊接过程中的温度分布

焊接后残余应力

焊接接头数据库

CAST-DESIGNER WELD 提供了各种MAG/MIG 钢、激光焊接和铝合金接头数据库。其中包括了30多种焊接接头类型。该数据库可根据用户使用新的结构类型进行调整和扩展,以适用于用户的特殊应用场景。

焊接接头数据库的一个应用是用于校验焊接或装配模拟中传递到结构内部的热源模型。焊接接头也可以用于校验焊接是否达到某一国标或行业标准的要求,例如美国、欧洲或日本的标准。

焊接接头数据库

熔池模拟

要精确模拟焊件瞬态温度的分布需要仔细考虑熔池中的流体流动。通常表面张力效应、浮力和自由表面运动都应考虑在内。

熔池模拟时,捕捉所有相关的物理现象对于进行真实的过程模拟是很重要的。

CAST-DESIGNER WELD 的 CFD求解器可以提供所有内置热源熔池的详细模拟。

熔池模拟(熔池的温度和速度)

并行计算

Cast-Designer weld 中的CFD求解器以及FEM求解器都支持并行计算。软件中的DMP(分布式内存)并行计算模式采用了最新的前沿技术,特别是针对动态分域方面以及不同进程之间的信息交互沟通。