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加入过程的模拟

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加入流程的模拟使用有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD),以预测残余应力和失真。

通常需要残余压力信息以减少保守主义工程批判性评估(ECA)。当评估诸如应力腐蚀破裂(SCC)或金属结构中氢的行为和影响等现象时,这也很重要。扭曲的预测是优化制造过程的有价值工具。

我们的专业知识

在焊接工程师的指导下,可以研究焊接测序,夹紧,固定焊缝和焊接工艺条件的变化的影响,以便推荐一个过程,以最大程度地减少焊接结构的失真。焊接模拟通常很复杂,需要高质量的材料属性数据,包括高温性能,以及对必须以合理成本和实用时间尺度实现有用结果的简化理解。

有限元模拟通常应用于结构成分中残余应力的预测。残余应力的计算涉及需要进行几个假设和近似值的复杂非线性分析。因此,准确性和结果预测取决于分析师的专业水平。

TWI在热弹性塑料建模方面具有丰富的经验。此外,由于TWI对焊接过程的全面了解,我们能够分析每种情况下残余应力的重要性。TWI是众多国际网络的一部分,旨在提高有关残余应力的测量和预测知识。

焊缝失真的预测采用了多种形式,包括基本的次数,简单的收缩模型和各种复杂程度的热弹性/塑料FEA。使用适当的模拟水平是降低成本和提高焊接结构质量的强大且具有成本效益的方法。

TWI在模拟焊接过程方面具有丰富的经验。通过访问一系列行业标准的商业软件以及定制的内部代码,我们可以预测由于多种焊接过程的选择,包括,,,,摩擦搅拌,,,,激光, 和电子束。此外,还可以模拟其他过程的影响,包括焊接后热处理和证明测试。

与TWI的过程组紧密合作,为数值模块提供了对焊接过程的详细见解,以及有关过程更改以最大程度地减少失真的明确指导。这种协同作用还允许通过焊接试验(包括使用最新测量设备)快速且具有成本效益的评估和验证模拟。

利益和应用

  • 准确的残余压力曲线用于减少ECA的保守性,允许材料和成本节省,而不会危害结构的安全性和性能
  • 基于数值建模的减少焊缝失真可以通过减少废料和补救来节省大量成本
  • 过程仿真可用于找到过程条件以优化制造过程,例如找到可接受失真的最快过程条件,或在摩擦搅拌焊接过程中平衡焊接速度和工具寿命
  • 修复焊缝的仿真,通常与模型的使用结合使用,可以确保维修是右的,并且不会引入不可接受的失真或残留应力。

跟踪记录

焊接工艺模拟对于广泛的行业很重要。石油和天然气部门的一个例子可在工业会员报告中获得942/2010('比较钢和对接焊缝中测量和计算的残余应力')。

TWI参加了运输部门的几个合作项目,包括:

  • 马尔科,开发低成本的无渗透焊接;
  • Optweld,开发和演示用于焊缝失真预测和最小化的软件;并努力为高强度钢开发新颖的连接过程。
  • 为了钳位Project(“使用计算机辅助优化的智能焊接夹具设计软件”)TWI开发了专门用于失真预测的定制FEA求解器。
  • 在此中为海洋部门进行的工作提供了失真最小化的示例案例分析

有关更多信息,请发送电子邮件contactus@twi.co.uk

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