Моделирование сварки элемента железнодорожного вагона. Данная задача была решена для компании ООО «ТрансЭлектроПрибор».
В рамках задачи были поставлены следующие цели:
- Представить картину полей деформации конструкции после ручной дуговой и контактной точечной сварки.
- Представить картину распределения полей напряжений после ручной дуговой и контактной точечной сварки.
Чтобы достигнуть этих целей были решены следующие задачи:
- Создана сетка конечных элементов.
- Поставлена задача.
CAD модель изделия
Детали:
- пластина
- труба
- накладка
- накладка
Сетка конечных элементов создается на основе CAD модели изделия.
Первая технология - ручная дуговая сварка
Вторая технология - контактная точечная сварка
Сетка конечных элементов
Сетка конечных элементов:
- узлов 2868.
- 2D элементов 29320
Постановка задачи
Данные о технологии ручной дуговой сварки:
- Основной металл: Сталь 3.
- Сварочные материалы: электроды УОНИ-13/55.
Режимы сварки:
- Сварочный ток: 100..120А.
- Напряжение: 18..22В.
- Скорость сварки: 200..400 мм/мин.
Данные технологии контактной точечной сварки:
- Основной металл: Сталь 3.
Режимы сварки:
- Сварочный ток: 20кА.
- Напряжение: 18..22В.
- Время сварки одной точки: 1,2 с.
- Скорость сварки: 200..400 мм/мин.
- Давление электродов: 12кН.
Картина полей деформаций
Технология ручной дуговой сварки:
Условия закрепления: Конструкция была закреплена по краям.
- Максимальное значение деформации по оси Z – 20,35 мм.
- Минимальное – 1,03 мм.
Технология контактной точечной сварки:
Условия закрепления: Конструкция была закреплена по краям.
- Максимальное значение деформации по оси Z – 2,57 мм.
- Минимальное – 0,4 мм.
Картина полей напряжений
Результат расчета технологии ручной дуговой сварки:
Величина остаточных напряжений после РДС.
Результат расчета технологии контактной точечной сварки:
Величина остаточных напряжений после контактной и дуговой сварки.
Максимальная деформация при использовании первой технологии составила:
| По оси X |
max – 2,9 мм. min – 0,129 мм. |
| По оси Y |
max – 1,952 мм. min – 0,033 мм. |
| По оси Z |
max – 20,35 мм. min – 1,03 мм. |
Максимальная деформация при использовании второй технологии составила:
| По оси X |
max – 1,262 мм. min – 1,03 мм. |
| По оси Y |
max – 0,342 мм. min – 0,022 мм. |
| По оси Z |
max – 2,57 мм. min – 0,4 мм. |
Преимущества от использования Weld Planner:
- Получение конкурентного преимущества.
- Повышение квалификации вашего инженерного персонала.
- Сокращение сроков проектирования и вывод изделия на рынок.
- Исправление браков и недочетов в уже существующих технологиях изготовления сварных конструкций.
