SYSWELD中文教程T型 - 图文
更新时间:2023-10-18 05:48:01 阅读量: 综合文库 文档下载
焊接部分
(使用软件版本visual-mesh6.1,sysweld2010,pam-assembly2009,weld-planner2009)
一、 软件安装说明
软件包括visual-mesh6.1,sysweld2010,pam-assembly2009,weld-planner2009,其中pam-assembly2009,weld-planner2009统一叫做WeldingDE09,安装基本相同,点击setup,所有选项默认,点击next按钮,直到安装完成,点击finish。所有安装完毕后,重启计算机,在桌面上出现ESI GROUP 文件夹,所有软件的快捷方式都在此文件夹内。 二、 基本流程
中小件焊接过程模拟分析的步骤是
CAD->网格划分(Visual-mesh)->热源校核(sysweld软件中的Heat Input Fitting)->焊接向导(sysweld软件中的welding wizrad)->求解(sysweld slover)->后处理观察结果(sysweld)
网格
网格划分是有限元必需的步骤。
Sysweld的网格划分工具采用visual-mesh。版本使用的是6.1 Visual –mesh界面见下图
对于形状简单的零件,可以在visual-mesh里面直接建立模型,进行网格划分,对于复杂的图形,需要先在CAD画图软件中画出零件的3维几何图形,然后导入visual-mesh软件进行网格划分。
Visual-mesh的菜单命令中的Curve,Surface,Volume,Node是用来创建几何体的命令,接下来的1D,2D,3D是用来创建1维,2维,3维网格的命令。
对于一个简单的焊接零件,网格创建的步骤为: ? 建立节点nodes ? 生成面surface ? 网格生成
a) 生成2D mesh 用于生成3D网格
b) 拉伸3D mesh 用于定义材料赋值及焊接计算 c) 提取2D mesh表面网格 用于定义表面和空气热交换 d) 生成1D 焊接线,参考线 用于描述热源轨迹 ? 添加网格组
a) 开始点,结束点,开始单元 用于描述热源轨迹
b) 装夹点 用于定义焊接过程中的装夹条件 下面以T型焊缝网格划分为例, 说明visual-mesh的具体用法,
常用快捷键说明:按住A移动鼠标或者按住鼠标中键,
旋转目标;按住S移动鼠标,平移目标;按住D移动 鼠标,即为缩放;按F键(Fit),全屏显示;选中目标, 按H键(Hide),隐藏目标;选中目标,按L键(Locate), 隐藏其他只显示所选并全屏显示;Shift+A,选中显示的 全部内容;鼠标可以框选或者点选目标,按住Shift键 为反选;在任务进行中,鼠标中键一般为下一步或者 确认。
1. 建立节点nodes
使用Node菜单下的By XYZ,Locate…命令,
弹出窗口,在xyz后面输入坐标,点击两次Apply后, 生成节点,不要重复再重复点击。节点生成后会在 信息窗口内显示信息。
按上述方法生成节点
(0,0,0),(47,0,0),(50,0,0),(53,0,0), (100,0,0),(0,0,3),(47,0,3),(50,0,3), (53,0,3),(100,0,3),(50,0,6),(47,0,6),
(50,0,50),(47,0,50) 点击工具栏上点击
XZ方向显示,
或者按F键全屏观察,
如右图所示(共14个节点)
2. 生成面surface
使用Surface菜单里面的Blend(Spline)命令生成面,默认选项, 鼠标按顺序单击节点,单击两个节点后,在主窗口内单击
鼠标中键确认,这时会显示如右图所示,继续点击下面两个点,
单击鼠标中键确认,出现如下图所示。
再单击鼠标中键,生成面。通过工具栏上的工具按钮们可以看到生成的几何面
改变显示方式,我
用同样的方法依次把所有的面生成,最后如图
接下来使用Curve里面的Circle/Arc命令生成焊缝处轮廓曲线,
在弹出窗口中,选择Arc,生成方式选择Center-Axis,会自动弹出Axis Definition窗口。
选择Global Aixs(整体坐标系),
Y Axis(Y轴),旋转中心输入50 0 3, 点击OK。
返回Circle/Arc窗口,半径输入3,角度-90度,这时界面上会出现如下图的弧的预览,点击Apply按钮,弹出窗口中点击OK,点击Close,关闭掉所有小窗口。
使用Surface菜单里面的Blend(Spline)命令生成扇形面,
在弹出窗口下,不改变选项,鼠标左键点击下图中的三个点,然后单击鼠标中键
然后把Blend窗口中的Linear Points 改变为Curves,下图所示,单击刚生成的曲线,然后单击鼠标中键生成扇形面。关闭Blend窗口。
3. 网格生成
a) 生成2D mesh
使用2D菜单下的Automesh Surfaces生成2维网格。
在弹出Automesh Surfaces窗口后,鼠标左键框选刚生成的所有的面,单击鼠标中键,在
elements size里面输入0.8(即网格节点的长度为0.8mm),回车,看到显示窗口中如下图,
然后鼠标按住图片上数字部分上下拖动可以改变各边上的节点数目,主要改变几个边上的,
在2D mesh窗口中选择Method选项卡,在里面Method上选择Map方式生成网格,单击鼠标中键生成网格预览如图,
在ID选项卡下part ID内容输入 一个还没占用的ID号,例如3, 单击鼠标中键生成2维网格。 关闭2D mesh 窗口。
Check一下2D网格
b) 拉伸3D mesh
使用3D菜单里面的Sweep(Drag)选项生成3维网格
在弹出窗口中选择vector选项,然后选择拉伸轴为Y轴,拉伸长度100mm,
左键框选主窗口中的所有网格,单击鼠标中键,弹出如下窗口,在No. of Layers:输入50(表示在拉伸方向生成50个网格)
单击两次鼠标中键。生成3D网格如下,关闭掉所有小窗口。
通过工具栏上的
改变显示方式查看。
检查冗余节点,使用Checks菜单里面的Coincident Nodes命令检查节点。
在弹出窗口中选择点击check选项,图中显示如下,有十字星号的位置为节点重复,
单击Fuse All选项,单击Apply,即可以把重复的节点删除掉。
c) 提取2D mesh表面网格
使用2D菜单里面Extract from 3D Mesh选项, 生成表面2维网格。
框选图中的所有网格,单击鼠标中键,
图中颜色变为粉色为预览,再单击鼠标中键。 生成2维网格,放在Part 5里面。
d) 生成1D 焊接线,参考线
使用Curve->Sketch命令生成曲线,单击图中大致焊缝中心处节点,
然后单击另一端对应位置的节点,单击鼠标中键生成曲线。
然后再生成另外一条曲线位置如下图,单击鼠标中键生成曲线。
在左边的浏览窗口中点击前面实心圆点,最后只保留PART6,其他都隐藏掉,如下图所示。
使用1D菜单中的on curve命令生成1维网格,在弹出窗口中Number of Elements 后输入50,即在长度方向上生成50个1维网格,和三维的网格长度相一致,单击靠近焊缝中心的线,单击鼠标中键,生成1维网格自动存放在PART7里面
按上面操作生成另外一条,放在PART8里面
先把所有part都显示出来,然后检查冗余节点,使用Checks菜单里面的Coincident Nodes命令检查节点。在弹出窗口中选择点击check选项,有十字星号的位置为节点重复,单击Fuse All选项,单击Apply,即可以把重复的节点删除掉。
重命名各part,在任意一part上右键,选择part manager选项,
实体组改名为T-PLATE(可以任意命名,以自己认识为好)表面网格命名为SKIN,焊接线命名为WL,参考线命名为RL,关闭Part Manager窗口。 4. 添加网格组
a) 开始点,结束点,开始单元
在浏览窗口中,隐藏掉其他part,保留WL和RL这两个组。
在选择过滤框中选择Element,选择顺序为先选择WL上的第一个单元,然后选择参考上的第一个单元,右键tools里面选择Add to New Collector。
Collector改名,右键单击,选择Edit,改名为SE
同样的方法,在选择过滤框中选择Nodes,然后先选择WL上的第一个节点,再选择RL上的第一个节点,添加到collector里面改名为SN(任意命名,开始点);然后先选择WL上的最后一个节点,再选择RL上的最后一个节点,添加到collector里面改名为EN(任意命名,结束点)。
b) 装夹点
在选择过滤框中选择Nodes,选择要装夹的节点,按实际情况选择,本例中选择位置下图所示,黄色部分的节点即是选中节点,添加到collector里面改名为CCN(任意命名,装夹点)。
5. 保存网格
保存结果File->save->*.Vdb
导出结果File->export->*DATA*.ASC(前面一个*号为字母或数字,后面一个星号为1-9999之间的整数)例如 TDATA1.ASC
四、热源校核
焊接热源模型,可以认为是对作用于焊件上的、在一定时间和位置上的热输入分布特点的一种数学表达。实际融焊过程是给焊件加热,热源模型就是在有限元计算中的输入热量,用数学函数表示出来。
热源模型的建立在SYSWELD里面使用热源校核工具界面,界面打开方法如下图所示,
热源校核的实际操作步骤如下: 1. 建立网格
此步骤的目的是建立焊缝周围的网格模型,对于T型焊缝,搭接焊,拼焊可以直接在系统上选择存在的模板文件。本次采用T型焊缝为例,操作方法见下图,
之后点击OK载入,parameters设置生成2D网格模型的参数,
选取焊缝参数与实际焊缝厚度方向相一致。 窗口中选择选项,在左边输入框中输入数值, 回车即可赋值给所选选项: 参数设置分别为(单位mm) (1) C1板高度 3 (2) C2板高度 3 (3) C1板半宽度 30 (4) C1板半宽度 30 (5) 焊缝处面积 6.5 (6) C1板厚度方向网格数 4 (7) C2板厚度方向网格数 4 (8) 最大的网格尺寸 3 完成后,点击save,保存参数。
点击create mesh,即可生成在主窗口中生成2维网格。如下图
选择应力场求解参数文件
点击save,保存,不弹出错误窗口即为设置正确,前处理完成。 保存文件,生成前处理文件如下
*.PRJ 工程文件
*_HT.DAT 温度场参数文件
*_HT_C.DAT 温度场求解命令文件 *_METALLURGY.DAT 材料温度场属性文件 *_MECH.DAT 应力场参数文件
*_MECH_C.DAT 应力场求解参数文件 *_MESH_DATA1000.ASC 网格文件 完成后可以使用下面命令求解
后处理
计算期间,结果保存在上述量文件中最后自动转化成后处理文件格式,文件名分别为TJOINT_V_POST1000.fdb (温度场结果) 和 TJOINT_V_POST2000.fdb (应力场结果).
用户也可以通过手动转化结果 (可以仅为选定的组和时间步转化, 以减少后处理文件的大小). 结果转化完后,在网格或者高斯点上的结果可以被插值到单元节点或者节点上
显示后处理结果,
后缀为1000的主要是温度场,相变的结果,为2000的主要是变形,应力,应变的结果,下面以温度场为例说明
点击OK即可查看某一时刻的温度场云图。
截面显示
选择材料的应力场性质
点击Add添加到下面的图框中
焊接过程定义
首先是轨迹线的组的定义
然后选择热源函数
预估熔融区长度,焊接开始时间,焊接速度,然后Add添加到下框中。
Contact适用于计算接触条件的,是可选项。
Heat exchange用于热交换,下面是定义在空气中的散热条件。
Add添加到下框中。
Clamping conditions设置装夹条件 在最后一个组里面添加CCN,
后面条件上输入 UX UY UZ,中间用空格隔开,表示采用刚性约束,约束条件为三方向位移均固定,点击Add添加。
Loads选项可以加载力和位移或者压力,是可选项。
Solver parameters求解参数设置
选择温度场及应力场求解参数文件
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