C家精讲 | 专为大构件焊接分析而开发的Cast-Designer Weld

【第三季，第11期】

专为大构件焊接分析而开发的

Cast-Designer Weld

为什么大构件焊接分析这么难？大型构件分析困难的第二个原因是焊接模型的建立，网格的划分。这又关系到目前商业焊接软件的现状。

目前的商业软件中，有两种类型，第一种属于应力/应变类型，第二种属于熔池/微观类。第一类软件，基本上需要再配置一个专业的网格划分前处理软件才能很好的工作。而且对于使用者的要求非常高。需要掌握专业的网格工具、用户子程序、固有应变法等。这类软件，目前可以看到的应用基本上属于比较简单的构件连接，对于大型构件，例如有几十个组件的连接，上百条焊道的工业应用，几乎是非常困难了。

第二类软件，关注熔池内部，因此以CFD软件为主，主要模拟的是熔池内金属液的流动情况，包卷，气孔，微气孔等。

我们知道，软件工业化，必须闯过易用性这一关。Cast-Designer Weld 承接了Cast-Designer全自动一键生成网格的良好基因。

举个例子：在这个汽车底盘和车身结构的连接中，一共有46个组件（冲压件）,62条焊道。要做成全六面体元素，节点全部连续。难度是显而易见的。而Cast-Designer Weld的网格，彻底解决了易用性的问题。一键自动生成！汽车工业，焊道总长度约30米，点焊约1500个。

点击视频，体验一下全自动建模：

Cast-Designer Weld独特的网格技术：

• 全自动化网格划分

• 强大的3D体网格技术，支持四面体单元和六面体单元

• 同时支持用户界面和批量化网格划分方式，全参数化，容易重构网格

• 针对CAD缺陷进行了特殊处理，如连接缝隙，面重叠，缺面与未封闭等；

• 丰富的网格选项：局部网格密度，特征点技术，2D面网格技术，高级网格平滑技术，网格质量控制等

• 全自动模具网格装配，自动连接节点，支持混合网格类型；

• 梁单元，用于描述曲线焊接轨迹

• 焊接，是目前主要的装配工艺。对于汽车底盘或总成，大概有5到100个焊接接头。发展趋势是要减少焊接接头的数量。

• 为了降低油耗，越来越多使用轻质材料。要满足车身强度、塑性（成形性）、耐腐蚀性和可焊性的要求，铝合金材料的用量逐年增加。

• 铝合金的焊接过程输入的单位能量较大，如果焊接工艺不正确，会带来巨大的焊接变形。计算机模拟的目的是通过优化所有的连接部件和焊接工艺，预测变形量并使之最小化。

• 除了焊接变形，对于此类产品，还会重点关注在日后的使用中，获得更高的安全性。因此还要对焊接导致的机械性能损失和残余应力进行研究，作为后续疲劳分析和结构分析的输入条件。

C家精讲，初衷是用最短的时间，分享一些铸造/制造工艺设计与分析的经验。虽然是点点滴滴，愿能汇流成河。

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