Program SYSWELD jest używany do wirtualnych symulacji numerycznych procesów obróbki cieplnej i spawania, biorÄ…c pod uwagÄ™ przemiany fazowe. Praca programu SYSWELD opiera siÄ™ na metodzie elementów skoÅ„czonych. 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 materiaÅ‚y mogÄ… 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 RozwiÄ…zanie umożliwiajÄ…ce symulacjÄ™ numerycznÄ… procesów spawania dostarczane przez ESI Gruop
SysWeld - moduÅ‚ do obróbki cieplnej
ModuÅ‚ do przeprowadzania symulacji procesu obróbki cieplnej zawiera:
- kod interaktywny,
- pre oraz post-processing (2),
- przwodnik po procesie obróbki cieplnej,
- sysweld solver,
- standardowa bazÄ™ materiaÅ‚ów 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:
- schÅ‚Ä…dzanie w różnych typach oÅ›rodków chÅ‚odzÄ…cych (powietrze, woda, olej, polimer, itp.)
- odpuszczanie i wyżarzanie
- utwardzanie powierzchni (płomień, laser, GTAW, itp.)
- hartowanie indukcyjne
- nawęglanie
- azotowanie/nawęglanie
ModuÅ‚ obróbku cieplnej zawiera także bazÄ™ materiaÅ‚owÄ… (okoÅ‚o 10 różnych materiaÅ‚ów) oraz bazÄ™ ze wspóÅ‚czynnikiem przenikalnoÅ›ci cieplnej dla różnych typów oÅ›rodków chÅ‚odzÄ…cych (woda, powietrze, trzy rodzaje oleju, polimery, itp.)
SysWeld - moduł do symulacji procesu spawania
ModuÅ‚ do symulacji procesów spawania zawiera:
- kod interaktywny,
- pre oraz post-processing (2),
- przewodnik po procesie obórki cieplnej,
- przewodnik po procesie spawania,
- sysweld solver,
- standardowÄ… bazÄ™ materiaÅ‚ów dla programu SYSWELD.
UWAGA: moduÅ‚ do symulacji procesu spawania zawiera moduÅ‚ do obróbki cieplnej.
Programem SYSWELD można obliczyć przedstawione poniżej rodzaje spawania:
- ręczne spawanie łukowe,
- spawanie łukiem osłoniętym,
- TIG,
- spawanie Å‚ukiem krytym,
- spawanie elektrożużlowe,
- spawanie wiÄ…zkÄ… elektronów,
- spawanie laserem,
- spawanie punktowe,
- spawanie z wykorzystaniem zjawiska tarcia w ruchu obrotowym (wersja beta modułu).
Symulacje komputerowe sÄ… przeprowadzane z użyciem tzw. metody transient. Oznacza to, iż caÅ‚y proces jest obliczany bez uproszczeÅ„ czasowych, czyli tak jak przebiega w rzeczywistoÅ›ci. Symulacja procesu spawania może być również wykonana za pomocÄ… nowej metody “macro bead”, która jest urposzczona metodÄ… „transient”.
ModuÅ‚ symulujÄ…cy proces spawania zawiera również bazÄ™ materiaÅ‚ów (okoÅ‚o 10 materiaÅ‚ów), a także bazÄ™ zawierajÄ…cÄ… modele matematyczne źródeÅ‚ ciepÅ‚a, w szczególnoÅ›ci narzÄ™dzie umożliwiajÄ…ce wybór źródÅ‚a ciepÅ‚a, przygotowanie wykresów CCT, wyznaczania trajektorii, itp.
Wyniki numerycznej symulacji procesów spawania obejmujÄ… nastÄ™pujÄ…ce 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,
- moduÅ‚ do automatycznego generowania siatki elementów skoÅ„czonych z rozpiÄ™ciem elementów bryÅ‚owych pomiÄ™dzy elementami powÅ‚okowymi.
UWAGA: ModuÅ‚ do symulacji montażu spawanych czÄ™sci zawiera moduÅ‚ do obróbki cieplnej oraz spawania.
ModuÅ‚ do symulacji montażu podczas spawania zawiera w sobie nowe rozwiÄ…zanie oparte na metodzie modelu lokalnego/globalnego w celu symulacja procesu spawania i montażu dużych struktur wymagajÄ…cych wielu spawów. Wynikiem użycia metody modelu lokalnego/globalnego jest deformacja (znieksztaÅ‚cenie) spawanych części.
WELD PLANNER - metoda typu shrinkage
WELD PLANNER jest nowym moduÅ‚em oferowanym przez ESI Group w ramach rozwiÄ…zania do symulacji procesów spawania. WELD PLANNER używa wyÅ‚Ä…cznie solwera SYSWELD. Program WELD PLANNER może być użyty do szybkiego przewidywania znieksztaÅ‚ceÅ„ konstrukcji z uwzglÄ™dnieniem dużej liczby poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych w oparciu o metode shrinkage. SzczegóÅ‚owe dane dotyczÄ…ce temperatury oraz struktury materiaÅ‚u nie sÄ… obliczane. Wyniki dotyczÄ… wyÅ‚Ä…cznie wartoÅ›ci mechanicznych
Visual Mesh
Modele oparte na metodzie elementów skoÅ„czonych nie sÄ… 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 skoÅ„czonych. Program Visual Mesh zawiera interfejs pozwalajÄ…cy 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 caÅ‚oÅ›ciowÄ… analizÄ™ interesujÄ…cego 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.
