SYSWELD中文教程T型

1、（使用软件版本，sysweld2010 , pam-assembly2009 , weld-planner2009 ）一、软件安装说明软件包括,sysweld2010 , pam-assembly2009 , weld-planner2009, 其中pam-assembly2009 , weld-pla nn er2009 统一叫做 Weldi ngDE09,安装基本相同，点击 set up ,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 GRO UP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

2、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®图软件中画出零件

3、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no des 生成面surface 网格生成用于生成3D网格a)生成 2D meshb)c) 提取2D mesh表面网格d) 生成1D焊接线，参考线添加网格组a) 开始点，结束点，开始单元b) 装夹点下面以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

4、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no des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。拉伸3D mesh用于定义材料赋

5、值及焊接计算 用于定义表面和空气热交换 用于描述热源轨迹用于描述热源轨迹用于定义焊接过程中的装夹条件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 XZ方向显示， 点击或者按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

6、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改变显示方式，我们可以看到生成的几何面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），点击OK。返回 Circle/Arc击Apply按钮，旋转中心输入 50 0 3 ,窗口，半径输入3,角度-90度，这时界面上

7、会出现如下图的弧的预览, 弹出窗口中点击 0K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Ble nd窗口中的Lin ear Points 改变为Curves，下图所示，单击刚生成的曲线, 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

8、 里面输入（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 中键生成网格预览如图,Method选项卡，在里面 Method上选择Map方式生成网格，单击鼠标在ID选项卡下part ID一个还没占用的ID号， 单击鼠标中键生成 2维网格。关闭2D mesh窗口。内容输入 例如3,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，然后选择拉伸轴为丫轴，拉伸长度100mm左键框选主窗口中的所

9、有网格，单击鼠标中键，弹出如下窗口，在 （表示在拉伸方向生成 50个网格）No. of Layers :输入 50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 生成表面2维网格。选项,框选图中的所有网格，单击鼠标中键， 图中颜色变

10、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。Number of Eleme nts 后输入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里面使用1D菜单中的on curve命令生成1维网格，在弹出

11、窗口中 50，即在长度方向上生成 线，单击鼠标中键，生成先把所有part都显示出来，然后检查冗余节点，使用Checks菜单里面的CoincidentNodes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重命名各选项，单击Apply，即可以把重复的节点删除掉。part，在任意一 part 上右键，选择 part manager 选项，T-PLATE（可以任意命名，以自己认识为好）表面网格命名为 SKIN，焊接线命实体组改名为名为 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

12、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 WLh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 W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

13、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SYS

14、WELD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0啾入，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3C2板高度C1板半宽度30C1板半宽度30(5)焊缝处面积C1板厚度方向网格数 4C2板厚度方向网格数 4(8)最大的网格尺寸3完成后，点击save，

15、保存参数3O点击create mesh，即可生成在主窗口中生成2维网格。如下图然后在热源校核界面上选择拉伸(Translation)或者旋转(Rotation)点击Parameters按钮输入参数，本例中选择拉伸，参数如下(1) 拉伸总长度 90在多大区域内划分细密网格30热源中心所在位置距离拉伸的最末端的距离 15输入后点击Save，进行保存。 返回到热源校核界面。最小网格尺寸1最大网格尺寸3点击Create mesh，在主界面上生成3维网格如右图2.加载材料数据库和函数数据库a.加载材料数据库步骤如右图所示 （注意在sysweld的软件界面上 关闭窗口时，应选择下面的Quit或者Close

16、按钮来关闭窗口）打开后，默认路径就是软件的 安装目录，材料库文件 选择文件，点击0K加载完成。给焊接零件赋材料，本例材料均选择S355J2G3,方法如下b加载函数库文件 步骤如右图所示 函数数据库是用来存放函数的， 热源我们定义好后也是一个函数， 校核完毕后将被存放在我们加载的 函数库文件中。3.定义热源参数热源在有限元计算里面认为是一个函数，首先给定初始值对函数的参数给定初始值，然后根据实际焊接的截面熔池形状校核。在软件中，热源函数给出了三种模型，2维高斯(2DGaussian)，双椭球(Double ellipsoid)，3 维高斯圆锥(3D conical gassian) ，另外大家还

17、可以使用custom自定义热源模型。一般高能束焊推荐采用3维高斯圆锥模型，普通弧焊采用双椭球模型。本例采用双椭球热源模型。模型的几何参数意义可以见下图首先输入热源函数名（本例中名字SOURCE_TTS）模型参数设置如下Qf与Qr （表示单位体积上的输入能量,单位是 watt/mm3,初始输入的是比例关系 建议afar b双椭球前半轴长度双椭球后半轴长度横向长度（建议：融宽的一半纵向半径（熔深深度）x0, y0，z0表示热源中心在由焊接线和参考线确定的局部坐标系（以焊接线开始点为坐标原点，焊接线指向参考线方向为 x0，沿着焊接线方向为 y0，右手定则确定z0轴）中的坐标。 本例0,0,0ay热源

18、进入方向是沿着z0轴的反方向，ay是热源进入方向沿着y0轴旋转的角度，顺时针为正。本例Po wer（Total*Efficie ncy）输入后点击Add按钮。初始值设置完成。4. 求解设置其余参数，初步求解。Plot子菜单里面，选择Macrography（在计算完毕后自动显示截面温度云图）输入的有效功率，单位是瓦特。（电流乘以电压乘以效率）18001500)800Molten temperature（熔点）HAZ temp erature（ 热影响温度 温度单位均为摄氏度。Solve子菜单里面，选择solve ，:5mm/s)20Curvili near velocity（热源移动速度，单位I

19、n tial temp erature （焊接件初始温度，单位摄氏度Phase proportions(初始相)按默认。其余选项默认 点击0K键，进行初算。5. 检查结果计算完毕后，屏幕上会自动显示截面的温度场结果，如下图所示，与实际的焊缝相对照，根据实际情况回去调整 Process里面的参数（修改方法：点击 Process下面框中的文字，然 后修改对应的空格，修改后，点击 Add下面的Rep lace即可替换掉以前的值），修改后继续 点击OK计算，观察结果，只到焊缝的熔池及热处理区与实际情况向符合为止。6.保存热源到函数库得到合适热源参数后，保存到函数库中，用于后面求解时使用。关闭窗口后，会有提示窗口提示数据库文件被修改，是否保存，点击Yes，保存。热源校核的过程全部完成。前处理部分为设置各项前处理参数，其中要使用前面的网格与热源校核后保存的热源函 数，打开 SYSWEL软件，切换到 application->Welding Advisor里面 选择welding wizard 打开焊接向导Referenee里面输入工程名，title里面为注释，可以不加 加载材料库加载函数库文件加载网格，加载之前生成的网格 计算类型选择 材料赋值选择实体的网格组 选择材料的温度场性质 选择