Sysweld

 

Program SYSWELD jest używany do wirtualnych symulacji numerycznych procesów obróbki cieplnej i spawania, biorąc pod uwagę przemiany fazowe. Praca programu SYSWELD opiera się na metodzie elementów skończonych. Poniżej przedstawiono możliwe do uzyskania parametry wirtualnej symulacji procesu spawania i obróbki cieplnej:

  
  • pole temperatur
  • struktura materiału (fazy przemiany materiału, takie jak ferryt, benit, martenzyt)
  • utwardzenie HV
  • rozmiar ziarna w fazie austenitu
  • deformacje
  • naprężenia szczątkowe
  • zawartość węgla i azotu
 

 

 

Wymienione niżej materiały mogą być użyte podczas procesu wirtualnego spawania oraz obróbki cieplnej z wykorzystanie programu SYSWELD:

 

 

  • wszystkie stale (czysta stal, stopy stali, stal austeniczna, itp.)
  • stopy aluminium
  • stopy tytanu
  • odlewy z żelaza
  • itp.
 

 

 

Modele komputerowe nie są zwykle przygotowywane w pre-procesorze zawartym w programie SYSWELD. Przygotowywanie modeli do obliczeń odbywa się w programoie Visual Mesh (produkt firmy ESI Group). Licencja na oprogramowanie Visual Mesh jest standardowo dostarczana z programem SYSWELD.

 
 


 

 

Rys.1  Rozwiązanie umożliwiające symulację numeryczną procesów spawania dostarczane przez ESI Gruop

 
 
SysWeld - moduł do obróbki cieplnej
 
Moduł do przeprowadzania symulacji procesu obróbki cieplnej zawiera:
 
  • kod interaktywny,
  • pre oraz post-processing (2),
  • przwodnik po procesie obróbki cieplnej,
  • sysweld solver,
  • standardowa bazę materiałów dla programu SYSWELD.
 
Symulacje komputerowe są przeprowadzane z użyciem tzw. metody transient. Oznacza to, iż cały proces jest obliczany bez uproszczeń czasowych, czyli tak jak przebiega w rzeczywistości.
 
Poniżej przedstawiono proces obróbki cieplnej, który może być obliczony z wykorzystaniem programu SYSWELD:
 
  • schłądzanie w różnych typach ośrodków chłodzących (powietrze, woda, olej, polimer, itp.)
  • odpuszczanie i wyżarzanie
  • utwardzanie powierzchni (płomień, laser, GTAW, itp.)
  • hartowanie indukcyjne
  • nawęglanie
  • azotowanie/nawęglanie
 
            Moduł obróbku cieplnej zawiera także bazę materiałową (około 10 różnych materiałów) oraz bazę ze współczynnikiem przenikalności cieplnej dla różnych typów ośrodków chłodzących (woda, powietrze, trzy rodzaje oleju, polimery, itp.)
 
 

SysWeld - moduł do symulacji procesu spawania

 
 
Moduł do symulacji procesów spawania zawiera:
 
  • kod interaktywny,
  • pre oraz post-processing (2),
  • przewodnik po procesie obórki cieplnej,
  • przewodnik po procesie spawania,
  • sysweld solver,
  • standardową bazę materiałów dla programu SYSWELD.
 
UWAGA: moduł do symulacji procesu spawania zawiera moduł do obróbki cieplnej.
 
Programem SYSWELD można obliczyć przedstawione poniżej rodzaje spawania:
 
  • ręczne spawanie łukowe,
  • spawanie łukiem osłoniętym,
  • TIG,
  • spawanie łukiem krytym,
  • spawanie elektrożużlowe,
  • spawanie wiązką elektronów,
  • spawanie laserem,
  • spawanie punktowe,
  • spawanie z wykorzystaniem zjawiska tarcia w ruchu obrotowym (wersja beta modułu).
 
     Symulacje komputerowe są przeprowadzane z użyciem tzw. metody transient. Oznacza to, iż cały proces jest obliczany bez uproszczeń czasowych, czyli tak jak przebiega w rzeczywistości. Symulacja procesu spawania może być również wykonana za pomocą nowej metody “macro bead”, która jest urposzczona metodą „transient”.
Moduł symulujący proces spawania zawiera również bazę materiałów (około 10 materiałów), a także bazę zawierającą modele matematyczne źródeł ciepła, w szczególności narzędzie umożliwiające wybór źródła ciepła, przygotowanie wykresów CCT, wyznaczania trajektorii, itp.
 

 

Wyniki numerycznej symulacji procesów spawania obejmują następujące parametry:
 
  • pole rozkładu temperatur
  • struktura materiału (metalurgiczne przemiany fazowe: ferryt, martenzyt, itp.)
  • utwardzenie HV
  • wielkość ziarna w austenicie
  • odkształcenia
  • naprężenia szczątkowe

 

SysWeld - moduł do symulacji procesu spawania, metoda Local Global

W skład tego modułu wchodzą:
 
  • interaktywne kod,
  • pre-procesor (2x),
  • przewodnik po procesie obróbki cieplnej,
  • przewodnik po procesie spawania,
  • SYSWELD solver,
  • przewodnik po procesie montażu przy spawaniu,
  • montaż PAM,
  • moduł do automatycznego generowania siatki elementów skończonych z rozpięciem elementów bryłowych pomiędzy elementami powłokowymi.
 
UWAGA: Moduł do symulacji montażu spawanych częsci zawiera moduł do obróbki cieplnej oraz spawania.
 
Moduł do symulacji montażu podczas spawania zawiera w sobie nowe rozwiązanie oparte na metodzie modelu lokalnego/globalnego w celu symulacja procesu spawania i montażu dużych struktur wymagających wielu spawów. Wynikiem użycia metody modelu lokalnego/globalnego jest deformacja (zniekształcenie) spawanych części.
 
 
WELD PLANNER - metoda typu shrinkage
 
WELD PLANNER jest nowym modułem oferowanym przez ESI Group w ramach rozwiązania do symulacji procesów spawania. WELD PLANNER używa wyłącznie solwera SYSWELD. Program WELD PLANNER może być użyty do szybkiego przewidywania zniekształceń konstrukcji z uwzględnieniem dużej liczby połączeń spawanych w oparciu o metode shrinkage. Szczegółowe dane dotyczące temperatury oraz struktury materiału nie są obliczane. Wyniki dotyczą wyłącznie wartości mechanicznych

Visual Mesh
 
 
Modele oparte na metodzie elementów skończonych nie są przygotowywane w pre-preoceorze programu SYSWELD, lecze w programach takich jak Visual Mesh, HyperMesh, ANSA, itp. Firma MECAS ESI oferuje program Visual Mesh do przygotowywania modeli opartych na metodzie elementów skończonych. Program Visual Mesh zawiera interfejs pozwalający importować modele CAD z obecnie używanych systemów CAD, takich jak Pro/E, CATIA, UG, I-DEAS, Patran, Ansys etc. oraz formaty  IGES, STL, STEP i Parasolid. 
 

Wyłącznie programy Visual Mesh i Hypermesh umożliwiają zapis modelu w formacie akceptowanym przez program SYSWELD.

 

Program Systus

Program SYSTUS jest oprogramowanie z rodziny multiphysics umożliwiajacym całościową analizę interesującego nas problemu. SYSTUS jest kodem typu implicit, który znajduje różnorodne zastosowanie w obszarze inżynierii cywilnej oraz w mechanice, energetyce i transporcie.

 
Program SYSTUS umożliwia przeprowadzenie następujących obliczeń numerycznych:
 
  • Obliczenia o charatkerze liniowym, statyczne oraz dynamiczne,
  • Nieliniowe symulacje statyczne i dynamiczne włączając kontakty,
  • Analizy termiczne,
  • Analizy termo-mechaniczne (liniowe i nieliniowe),
  • Mechanika pękania,
  • Etc.