SYSWELD中文教程T型

1、（使用軟件版本，sysweld2010 , pam-assembly2009 , weld-planner2009 ）一、軟件安裝說明軟件包括,sysweld2010 , pam-assembly2009 , weld-planner2009, 其中pam-assembly2009 , weld-pla nn er2009 統(tǒng)一叫做 Weldi ngDE09,安裝基本相同，點(diǎn)擊 set up ,所有選項(xiàng)默認(rèn)，點(diǎn)擊 next按鈕，直到安裝完成，點(diǎn)擊finish 。所有安裝完畢后，重啟計(jì)算機(jī)，在桌面上出現(xiàn) ESI GRO UP文件夾，所有軟件的快捷方式都在此文件夾內(nèi)。二、基本流程中小件焊接過程模擬

2、分析的步驟是CAD->網(wǎng)格劃分(Visual-mesh)-> 熱源校核(sysweld 軟件中的 Heat Input Fitting)-> 焊接向 導(dǎo)(sysweld 軟件中的 welding wizrad)-> 求解(sysweld slover)-> 后 處理觀察結(jié)果 (sysweld)網(wǎng)格網(wǎng)格劃分是有限元必需的步驟。Sysweld的網(wǎng)格劃分工具采用visual-mesh。版本使用的是Visual - mesh界面見下圖對(duì)于形狀簡(jiǎn)單的零件，可以在visual-mesh里面直接建立模型，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對(duì)于復(fù) 雜的圖形，需要先在CAD®圖軟件中畫出零件

3、的 3維幾何圖形，然后導(dǎo)入visual-mesh軟件 進(jìn)行網(wǎng)格劃分。Visual-mesh 的菜單命令中的 Curve , Surface , Volume, Node是用來創(chuàng)建幾何體的命 令，接下來的1D,2D,3D是用來創(chuàng)建1維，2維，3維網(wǎng)格的命令。對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的焊接零件，網(wǎng)格創(chuàng)建的步驟為：建立節(jié)點(diǎn)no des 生成面surface 網(wǎng)格生成用于生成3D網(wǎng)格a)生成 2D meshb)c) 提取2D mesh表面網(wǎng)格d) 生成1D焊接線，參考線添加網(wǎng)格組a) 開始點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)，開始單元b) 裝夾點(diǎn)下面以T型焊縫網(wǎng)格劃分為例，說明visual-mesh 的具體用法，常用快捷鍵說明：按住A移動(dòng)

4、鼠標(biāo)或者按住鼠標(biāo)中鍵，旋轉(zhuǎn)目標(biāo)；按住 S移動(dòng)鼠標(biāo)，平移目標(biāo)；按住 D移動(dòng) 鼠標(biāo)，即為縮放；按 F鍵(Fit)，全屏顯示；選中目標(biāo)，按H鍵(Hide)，隱藏目標(biāo)；選中目標(biāo)，按 L鍵(Locate)， 隱藏其他只顯示所選并全屏顯示； Shift+A，選中顯示的 全部?jī)?nèi)容；鼠標(biāo)可以框選或者點(diǎn)選目標(biāo)，按住 Shift鍵 為反選；在任務(wù)進(jìn)行中，鼠標(biāo)中鍵一般為下一步或者 確認(rèn)。1. 建立節(jié)點(diǎn)no des使用Node菜單下的By XYZ, Locate命令，彈出窗口，在xyz后面輸入坐標(biāo)，點(diǎn)擊兩次Apply后，生成節(jié)點(diǎn)，不要重復(fù)再重復(fù)點(diǎn)擊。節(jié)點(diǎn)生成后會(huì)在 信息窗口內(nèi)顯示信息。拉伸3D mesh用于定義材料賦

5、值及焊接計(jì)算 用于定義表面和空氣熱交換 用于描述熱源軌跡用于描述熱源軌跡用于定義焊接過程中的裝夾條件按上述方法生成節(jié)點(diǎn)(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)點(diǎn)擊工具欄上 XZ方向顯示， 點(diǎn)擊或者按F鍵全屏觀察， 如右圖所示(共14個(gè)節(jié)點(diǎn))2. 生成面surface使用Surface菜單里面的Blend(Spline)命令生成面，默認(rèn)選項(xiàng),鼠標(biāo)按順序單擊節(jié)點(diǎn)，單擊兩個(gè)節(jié)點(diǎn)后，在主窗口

6、內(nèi)單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，這時(shí)會(huì)顯示如右圖所示，繼續(xù)點(diǎn)擊下面兩個(gè)點(diǎn)， 單擊鼠標(biāo)中鍵確認(rèn)，出現(xiàn)如下圖所示。再單擊鼠標(biāo)中鍵，生成面。通過工具欄上的工具按鈕改變顯示方式，我們可以看到生成的幾何面用同樣的方法依次把所有的面生成，最后如圖接下來使用Curve里面的Circle/Arc命令生成焊縫處輪廓曲線，在彈出窗口中，選擇 Arc，生成方式選擇 Center-Axis ，會(huì)自動(dòng)彈出 Axis Definition窗口。選擇Global Aixs（整體坐標(biāo)系），Y Axis（Y 軸），點(diǎn)擊OK。返回 Circle/Arc擊Apply按鈕，旋轉(zhuǎn)中心輸入 50 0 3 ,窗口，半徑輸入3,角度-90度，這時(shí)界面上

7、會(huì)出現(xiàn)如下圖的弧的預(yù)覽, 彈出窗口中點(diǎn)擊 0K點(diǎn)擊Close，關(guān)閉掉所有小窗口。使用Surface菜單里面的Blend（Spline）命令生成扇形面，在彈出窗口下，不改變選項(xiàng)，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊下圖中的三個(gè)點(diǎn)，然后單擊鼠標(biāo)中鍵然后把Ble nd窗口中的Lin ear Points 改變?yōu)镃urves，下圖所示，單擊剛生成的曲線, 后單擊鼠標(biāo)中鍵生成扇形面。關(guān)閉Blend窗口。3.網(wǎng)格生成a）生成 2D mesh使用2D菜單下的 Automesh Surfaces 生成2維網(wǎng)格。在彈出Automesh Surfaces 窗口后，鼠標(biāo)左鍵框選剛生成的所有的面，單擊鼠標(biāo)中鍵，在 elements size

8、 里面輸入（即網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度為0.8mm）,回車，看到顯示窗口中如下圖,然后鼠標(biāo)按住圖片上數(shù)字部分上下拖動(dòng)可以改變各邊上的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，主要改變幾個(gè)邊上的，在2D mesh窗口中選擇 中鍵生成網(wǎng)格預(yù)覽如圖,Method選項(xiàng)卡，在里面 Method上選擇Map方式生成網(wǎng)格，單擊鼠標(biāo)在ID選項(xiàng)卡下part ID一個(gè)還沒占用的ID號(hào)， 單擊鼠標(biāo)中鍵生成 2維網(wǎng)格。關(guān)閉2D mesh窗口。內(nèi)容輸入 例如3,Check 一下2D網(wǎng)格b）拉伸 3D mesh使用3D菜單里面的Sweep（ Drag）選項(xiàng)生成3維網(wǎng)格在彈出窗口中選擇 vector選項(xiàng)，然后選擇拉伸軸為丫軸，拉伸長(zhǎng)度100mm左鍵框選主窗口中的所

9、有網(wǎng)格，單擊鼠標(biāo)中鍵，彈出如下窗口，在 （表示在拉伸方向生成 50個(gè)網(wǎng)格）No. of Layers :輸入 50單擊兩次鼠標(biāo)中鍵。生成 3D網(wǎng)格如下，關(guān)閉掉所有小窗口。通過工具欄上的改變顯示方式查看。檢查冗余節(jié)點(diǎn)，使用Checks菜單里面的Coincident Nodes 命令檢查節(jié)點(diǎn)。在彈出窗口中選擇點(diǎn)擊check選項(xiàng)，圖中顯示如下，有十字星號(hào)的位置為節(jié)點(diǎn)重復(fù),單擊Fuse All選項(xiàng)，單擊Apply，即可以把重復(fù)的節(jié)點(diǎn)刪除掉。C） 提取2D mesh表面網(wǎng)格使用 2D菜單里面 Extract from 3D Mesh 生成表面2維網(wǎng)格。選項(xiàng),框選圖中的所有網(wǎng)格，單擊鼠標(biāo)中鍵， 圖中顏色變

10、為粉色為預(yù)覽，再單擊鼠標(biāo)中鍵。 生成2維網(wǎng)格，放在Part 5里面。d）生成1D焊接線，參考線使用Curve->Sketch命令生成曲線，單擊圖中大致焊縫中心處節(jié)點(diǎn), 然后單擊另一端對(duì)應(yīng)位置的節(jié)點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)中鍵生成曲線。然后再生成另外一條曲線位置如下圖，單擊鼠標(biāo)中鍵生成曲線。在左邊的瀏覽窗口中點(diǎn)擊前面實(shí)心圓點(diǎn)，最后只保留PART6其他都隱藏掉，如下圖所示。Number of Eleme nts 后輸入50個(gè)1維網(wǎng)格，和三維的網(wǎng)格長(zhǎng)度相一致，單擊靠近焊縫中心的1維網(wǎng)格自動(dòng)存放在 PART7里面按上面操作生成另外一條,放在PART8里面使用1D菜單中的on curve命令生成1維網(wǎng)格，在彈出

11、窗口中 50，即在長(zhǎng)度方向上生成 線，單擊鼠標(biāo)中鍵，生成先把所有part都顯示出來，然后檢查冗余節(jié)點(diǎn)，使用Checks菜單里面的CoincidentNodes命令檢查節(jié)點(diǎn)。在彈出窗口中選擇點(diǎn)擊check選項(xiàng)，有十字星號(hào)的位置為節(jié)點(diǎn)重復(fù)，單擊 Fuse All重命名各選項(xiàng)，單擊Apply，即可以把重復(fù)的節(jié)點(diǎn)刪除掉。part，在任意一 part 上右鍵，選擇 part manager 選項(xiàng)，T-PLATE（可以任意命名，以自己認(rèn)識(shí)為好）表面網(wǎng)格命名為 SKIN，焊接線命實(shí)體組改名為名為 WL參考線命名為 RL，關(guān)閉Part Manager窗口。4.添加網(wǎng)格組a）開始點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)，開始單元 在瀏覽窗口

12、中，隱藏掉其他part，保留WL和 RL這兩個(gè)組。在選擇過濾框中選擇 Element，選擇順序?yàn)橄冗x擇WL上的第一個(gè)單元，然后選擇參考上的第一個(gè)單元，右鍵 tools 里面選擇 Add to New Collector 。Collector改名，右鍵單擊，選擇Edit，改名為 SE 同樣的方法，在選擇過濾框中選擇 Nodes，然后先選擇 WLh的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，再選擇 RL上的 第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，添加到 collector 里面改名為 SN （任意命名，開始點(diǎn)）；然后先選擇 W的 最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)，再選擇RL上的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)， 添加到collector 里面改名為EN（任意命名， 結(jié)束點(diǎn)）。b） 裝夾點(diǎn)在選

13、擇過濾框中選擇 Nodes，選擇要裝夾的節(jié)點(diǎn)，按實(shí)際情況選擇，本例中選擇位置下圖所 示，黃色部分的節(jié)點(diǎn)即是選中節(jié)點(diǎn)，添加到collector 里面改名為CCN任意命名，裝夾點(diǎn)）。5.保存網(wǎng)格保存結(jié)果 File->save->*.Vdb導(dǎo)出結(jié)果 File->export->*DATA*.ASC（前面一個(gè)*號(hào)為字母或數(shù)字，后面一個(gè)星號(hào)為1-9999之間的整數(shù)）例如四、熱源校核焊接熱源模型，可以認(rèn)為是對(duì)作用于焊件上的、在一定時(shí)間和位置上的熱輸入分布特點(diǎn) 的一種數(shù)學(xué)表達(dá)。實(shí)際融焊過程是給焊件加熱，熱源模型就是在有限元計(jì)算中的輸入熱量， 用數(shù)學(xué)函數(shù)表示出來。熱源模型的建立在SYS

14、WELD面使用熱源校核工具界面，界面打開方法如下圖所示，熱源校核的實(shí)際操作步驟如下：1. 建立網(wǎng)格此步驟的目的是建立焊縫周圍的網(wǎng)格模型，對(duì)于T型焊縫，搭接焊，拼焊可以直接在系統(tǒng)上選擇存在的模板文件。本次采用T型焊縫為例，操作方法見下圖，之后點(diǎn)擊0啾入，parameters設(shè)置生成2D網(wǎng)格模型的參數(shù),選取焊縫參數(shù)與實(shí)際焊縫厚度方向相一致。 窗口中選擇選項(xiàng)，在左邊輸入框中輸入數(shù)值， 回車即可賦值給所選選項(xiàng)：參數(shù)設(shè)置分別為(單位mm(1) C1板高度3C2板高度C1板半寬度30C1板半寬度30(5)焊縫處面積C1板厚度方向網(wǎng)格數(shù) 4C2板厚度方向網(wǎng)格數(shù) 4(8)最大的網(wǎng)格尺寸3完成后，點(diǎn)擊save，

15、保存參數(shù)3O點(diǎn)擊create mesh，即可生成在主窗口中生成2維網(wǎng)格。如下圖然后在熱源校核界面上選擇拉伸(Translation)或者旋轉(zhuǎn)(Rotation)點(diǎn)擊Parameters按鈕輸入?yún)?shù)，本例中選擇拉伸，參數(shù)如下(1) 拉伸總長(zhǎng)度 90在多大區(qū)域內(nèi)劃分細(xì)密網(wǎng)格30熱源中心所在位置距離拉伸的最末端的距離 15輸入后點(diǎn)擊Save，進(jìn)行保存。 返回到熱源校核界面。最小網(wǎng)格尺寸1最大網(wǎng)格尺寸3點(diǎn)擊Create mesh，在主界面上生成3維網(wǎng)格如右圖2.加載材料數(shù)據(jù)庫和函數(shù)數(shù)據(jù)庫a.加載材料數(shù)據(jù)庫步驟如右圖所示 （注意在sysweld的軟件界面上 關(guān)閉窗口時(shí)，應(yīng)選擇下面的Quit或者Close

16、按鈕來關(guān)閉窗口）打開后，默認(rèn)路徑就是軟件的 安裝目錄，材料庫文件 選擇文件，點(diǎn)擊0K加載完成。給焊接零件賦材料，本例材料均選擇S355J2G3,方法如下b加載函數(shù)庫文件 步驟如右圖所示 函數(shù)數(shù)據(jù)庫是用來存放函數(shù)的， 熱源我們定義好后也是一個(gè)函數(shù)， 校核完畢后將被存放在我們加載的 函數(shù)庫文件中。3.定義熱源參數(shù)熱源在有限元計(jì)算里面認(rèn)為是一個(gè)函數(shù)，首先給定初始值對(duì)函數(shù)的參數(shù)給定初始值，然后根據(jù)實(shí)際焊接的截面熔池形狀校核。在軟件中，熱源函數(shù)給出了三種模型，2維高斯(2DGaussian)，雙橢球(Double ellipsoid)，3 維高斯圓錐(3D conical gassian) ，另外大家還

17、可以使用custom自定義熱源模型。一般高能束焊推薦采用3維高斯圓錐模型，普通弧焊采用雙橢球模型。本例采用雙橢球熱源模型。模型的幾何參數(shù)意義可以見下圖首先輸入熱源函數(shù)名（本例中名字SOURCE_TTS）模型參數(shù)設(shè)置如下Qf與Qr （表示單位體積上的輸入能量,單位是 watt/mm3,初始輸入的是比例關(guān)系 建議afar b雙橢球前半軸長(zhǎng)度雙橢球后半軸長(zhǎng)度橫向長(zhǎng)度（建議：融寬的一半縱向半徑（熔深深度）x0, y0，z0表示熱源中心在由焊接線和參考線確定的局部坐標(biāo)系（以焊接線開始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，焊接線指向參考線方向?yàn)?x0，沿著焊接線方向?yàn)?y0，右手定則確定z0軸）中的坐標(biāo)。 本例0,0,0ay熱源

18、進(jìn)入方向是沿著z0軸的反方向，ay是熱源進(jìn)入方向沿著y0軸旋轉(zhuǎn)的角度，順時(shí)針為正。本例Po wer（Total*Efficie ncy）輸入后點(diǎn)擊Add按鈕。初始值設(shè)置完成。4. 求解設(shè)置其余參數(shù)，初步求解。Plot子菜單里面，選擇Macrography（在計(jì)算完畢后自動(dòng)顯示截面溫度云圖）輸入的有效功率，單位是瓦特。（電流乘以電壓乘以效率）18001500)800Molten temperature（熔點(diǎn)）HAZ temp erature（ 熱影響溫度 溫度單位均為攝氏度。Solve子菜單里面，選擇solve ，:5mm/s)20Curvili near velocity（熱源移動(dòng)速度，單位I

19、n tial temp erature （焊接件初始溫度，單位攝氏度Phase proportions(初始相)按默認(rèn)。其余選項(xiàng)默認(rèn) 點(diǎn)擊0K鍵，進(jìn)行初算。5. 檢查結(jié)果計(jì)算完畢后，屏幕上會(huì)自動(dòng)顯示截面的溫度場(chǎng)結(jié)果，如下圖所示，與實(shí)際的焊縫相對(duì)照，根據(jù)實(shí)際情況回去調(diào)整 Process里面的參數(shù)（修改方法：點(diǎn)擊 Process下面框中的文字，然 后修改對(duì)應(yīng)的空格，修改后，點(diǎn)擊 Add下面的Rep lace即可替換掉以前的值），修改后繼續(xù) 點(diǎn)擊OK計(jì)算，觀察結(jié)果，只到焊縫的熔池及熱處理區(qū)與實(shí)際情況向符合為止。6.保存熱源到函數(shù)庫得到合適熱源參數(shù)后，保存到函數(shù)庫中，用于后面求解時(shí)使用。關(guān)閉窗口后，會(huì)有提示窗口提示數(shù)據(jù)庫文件被修改，是否保存，點(diǎn)擊Yes，保存。熱源校核的過程全部完成。前處理部分為設(shè)置各項(xiàng)前處理參數(shù)，其中要使用前面的網(wǎng)格與熱源校核后保存的熱源函 數(shù)，打開 SYSWEL軟件，切換到 application->Welding Advisor里面 選擇welding wizard 打開焊接向?qū)eferenee里面輸入工程名，title里面為注釋，可以不加 加載材料庫加載函數(shù)庫文件加載網(wǎng)格，加載之前生成的網(wǎng)格 計(jì)算類型選擇 材料賦值選擇實(shí)體的網(wǎng)格組 選擇材料的溫度場(chǎng)性質(zhì) 選擇