simufactwelding焊接模拟教程.docx
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simufactwelding焊接模拟教程
simufact.welding焊接模拟教程
案例文件，请使用simufact.welding3.1.0及以上版本打开
之前一直都是发的forming的教程，而simufact.welding网上的资料相对较少，其实simufact.welding软件也是一款很不错的软件，以往我们做焊接非线性大多数都是用marc,但是marc那个不人性化的界面，以及建模的复杂，让新手们望而却步。
simufact基于marc和ife.weldsim两个求解器，取长补短，开发了极易使用的焊接模拟软件，今天我就带大家一起来体验一下吧。
欢迎捧场噢！
1、打开simufact.welding3.1.0软件。
点击新建按钮创建一个新的仿真模拟。
2、在弹出的界面中设定工作名称及保存位置。
点击ok确定
3、在新弹出的界面中，设定重力方向、工件数量、工作平台数量、完全固定夹具数量、力固定夹具数量、机械手数量，设定完成后点击ok确定重力方向：
按照实际与所建立的几何模型坐标系来设定。
如图所示，模型空间坐标系如下图所示，焊接构件放置于地面工作平台上，因此设定重力方向为Z的负方向。
工件数量：
图示为两个工件焊接，上方柱形构件及下方平板行构件。
数量设置为
2
工作平台：
起支撑作用，图示，蓝色构件下面的黄色构件为工作平台，一些复杂形状的构件焊接时，内部支撑夹具形状要复杂一些，但是道理是一样的。
它们对工件起到支撑作用。
完全固定夹具：
根据实际中夹具工装设定，意为XYZ方向均不可动。
里固定夹具：
施加一定的力，使工件固定。
如图示蓝色板类件上面的四个小圆柱，通过它们施加一定的力，让构件压在工作平台上。
机械手数量：
焊接工艺中用到的机械手数量，有些工艺需要多个机械手同时进行焊接，按照实际定义即可。
本案例为一个机械手，顺序焊接底部四条直线焊缝，没道焊缝之间间隔一段时间（机械手转向）。
4、在软件catalog空白区域点击鼠标右键，在弹出的对话框中选择Geometries几何）――Import（导入），然后在弹出的对话框中选择要导入的几何模型，可以一次性导入所有模型，在后面弹出的单位选择对话框中选择你建模时所用的单位，然后将useforallgeometries前面勾选，意为所有几何模型的单元都采用当前单位。
注意：
导入的必须是划分好的网格，因为，焊接仿真需要质量比较好的单元，目
前simufact.welding软件只支持六面体单元的计算，所以需要大家自己通过网格划分工具进行网格划分，预计下一个版本的软件中会带有自动网格划分工具，但
是如果你想将仿真做准确，最好不要用自动划分的单元，还是麻烦一点手动建模吧。
Catalog
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5、将catalog里面的几何模型用鼠标左键拖动到Explorer的进程树相应位置中。
注意：
鼠标左键选中一个模型，一直按住鼠标左键，拖动到进程树相应位置下面。
工件模型拖动到代表工件的图标下面，完全固定的夹具拖动到fix固定夹具下面，力控制夹具拖动到clamp图标下面，没有先后顺序之分。
拖动好之后，会在右侧模型显示区出现模型示意图，在示意图区域，鼠标左键为
移动，右键为旋转，中间滚轮为缩放
Explorer
A
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6在catalog区域点击鼠标右键，选择Materiallibrary，从材料数据库中选
择20MnCr5sw材料。
点击ok确疋。
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25CrMo4_h25MoCr4_R20MnE>28NiCrMcV8.5_hlSSHiCrHcVB5_122SHiCi-Mc¥8.5_h3SOCrJloUiVSJl_hl30CrHoMi¥5.1130Nn4_h30Nn5_hl30Mrfi_h2□0Nn5_h330NnCrE4_h316LHSfH-2_^31CrHol2.5_h31CrMol2_h4
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T147
SCr420H
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1,11囲SMn4□—1330
1TNB
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1T36O
13515
7、将Materials下方的材料20MnCr5_sw拖动到进程树web、plant及Robot下方。
Estplorer
-Processsimufact
20-0—C20MnCr5-3_谕对吐腿plant
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1tear
Trajecterat«rials
20MiiCr5-ew
-彳T«BperatureE
护20-0—C
Uoie-Eet
8、定义焊缝路径，假设我们要定义如下图所示的焊接方向及顺序。
首先在进程
树中将plant前面的勾去掉，将plant隐藏起来。
t
siriufart
web
/20-0—C
:
20NriCr5-sw
[_.回率^web
息jlurt
/20-0—C
9、catalog空白区域点击鼠标右键选择SetNewnodeset选取焊缝节点。
然
后在模型示意图区域按住键盘Ctrl键，使用鼠标左键拾取上图所示第一条焊缝的节点。
拾取完成后点击节点列表界面下方applychangestonodeset同理，依次
拾取其它焊缝节点。
ACleanup気Cleanup
10、焊缝参数定义及生死单元设置，在catalog空白区域点击鼠标右键，选择T⑻ectoriesformnodeset,从节点生成焊缝路径。
选择第一条焊缝节点，点击ok确定。
■■♦jParametertransfer
七|匚“AllUP
JIpTtr&jeptnryfrpa.nodepet
•Trajectory-Setting；3
12、切换到heatsource热源界面，选择双椭球热源，设定热源尺寸如图所示。
点击ok确定。
Motiondirection
■
RearLengWar
Widthb
Depthd
Rearellipsoid
Frontellipsoid
Gaussvclume
L
distributlon
1
;
fourth
fourth
Saurce
Heatsource
P*rftmet*rx
Widthb:
Depthd;
Lenethaf:
0.545455
scalingfactor
Rtar1电ngtli
口Ldak'sdouLlaellipsoidsaxurcemodel
H»at£ront
13、在T⑻ectories上点击鼠标右键，选择copy，重复三次。
i*ti
Ejr^ort
討TTraj^ctories
B*teria
2OMr££11TeiBp«xra彳20-0-
§Roit-
Kcie-
Hode-
5kHod.e-
尾'Configurw
14、鼠标左键双击Majectory-2,在弹出的对话框中点击删除，删除所有坐标点,点击yes确定。
•Trajectory^?
—Settings
Unit■iilliaftter
Th
15、点击节点图标，选择第二条焊缝节点，如图所示，定义第二条焊缝路径，点击ok确定。
同理定义其它两条焊缝路径。
Adddatapointsfro*nodeset
ID
e1O2438425開07梵旳Fin亞2223益Z4Z42S药25262e2T2T2T賀
012
123456789111
SeQuencGeometry
Coordinates[ran]
16、将T⑻ectories下面定义的焊缝依照焊接先后顺序,下方。
[+web£i:
：
l
+web申宇webfix3
&webfixl
+clifipL
+clspE
+cla»p3
1+clmpl
I-FiEchotk#20-D--C20Hr£rS-5w
[0V
0V
0AT
eVTraject.Dries
\fTrftjectQry
\PTrajectory^E
JIrijecLor^^Trijectory-4Aftterial^:
丫2Dii£r5-EwTtaperBtur«s20-C—Cts
H?
de-S6t
Node-Ltt-3
tfade-Eftt-4
17、鼠标左键双击Robot，在弹出的对话框中设定Pause时间为2S，意为第一道焊缝焊完后与第二道焊缝开始焊接前间隔2S（机械手转动时间，工件与周围环境传热过程），依次点击第二、三条焊缝，定义Pause时间为2S。
18.、切换到T⑻ectories菜单，整体修正焊缝节点位置，选中Projectiononsurfacr
（选中后焊缝节点会自动移动到所生成的生死单元表面），选中orientation。
设
置节点总体后退1.41421mm（本案例中焊缝高度为2mm）。
等腰直角三角形的中线。
同理设定其它三条焊缝参数。
19、切换到Filletgeneration菜单生成焊缝生死单元，首先选择Filletgeometry后
面下拉框的generatefillet，待下面激活后，勾选Alignmenttodatapoints（按照数据点生成生死单元，可以通过本参数，使生成的生死单元与工件个节点匹配），设定各个参数如图所示，将鼠标停留在a、b区域右侧会出现参数含义示意图。
设定完成后，点击preview，右侧区域会出现生死单元截面示意图。
同理定义其它三条焊缝的生死单元，参数设置均一致。
点击ok确定。
20、双击Robot可以看出，整个焊接过程在16.008S结束，在进程树中双击webfixl,在弹出的对话框中激活Deactivation，输入20。
意为webfixl夹具在20S时卸载。
同理设定其它夹具卸载时间。
双击进程树clampl，在弹出的对话框中设定夹具
clampl的卸载时间，勾选useholdingforce,输入500N，意为夹具clamp1压住工件的力为500N。
21、程序会自动生成焊缝的生死单元，如图所示。
现在回到进程树中，双击simufact,切换到Times菜单，设定总计算时间为60&welding:
0.5，焊接过程计算保存时间间隔为0.5S。
可以采用自动的时间步长，也可以勾选Fixedtimesteps自定义
固定的时间步长。
23、其它参数意义，Generalsettings中可以勾选Suppressmechanicalsolutio（onlythermalsolution）只计算温度场，一般用于检验熔池形状尺寸，因为只计算温度场速度相对较快，我们将熔池参数校核准确后，再进行应力场的耦合计算，这样提高计算效率与精确度。
24、焊缝区域单元局部自动细化。
Refinement菜单可以设定焊缝区域单元细化级别，以及细化区域范围。
Simufact.welding软件可以随着热源的移动，对周围网格进行局部细化。
减少计算量，提高计算精度。
红色区域图标，如图所示，可以看总时间表，对于焊接时间,
夹具何时卸载，总时间均一目了然。
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UUJHJjI
*■J*R-Bl-fi*a
十..bl!
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