Machen Sie sich Schritt für Schritt mit den Top Neuheiten der Vorgängerversionen von Simufact Welding vertraut.
In Simufact Welding 2020 kann der Anwender von nun an Direct Energy Deposition (DED) Prozesse simulieren. Mit dem neuen DED-Modul in Simufact Welding 2020 lassen sich robuste DED-Modelle schnell und effizient aufsetzen, um damit Spannungen, Dehnungen, Verzüge, Temperaturverläufe und Hotspots während der Herstellung und Nachbehandlung ermitteln.
Für das Aufsetzen eines DED-Modells wird ein G-Code benötigt. Dies ist eine gängige Roboter-Programmiersprache, die u. a. Informationen zu den Schweißpfaden und -geschwindigkeiten bereithält, Simufact Welding 2020 kann diese Informationen einlesen und der Anwender muss diese nicht mehr manuell erstellen.
Video und Bild - Mit freundlicher Genehmigung des Fraunhofer IPK: Simulation der Turbinenkontur - Verformung
Die neue Version Simufact Welding 2020 ermöglicht es dem Anwender mit dem etablierten Roboter-Programmiercodes, dem G-Code, zu arbeiten. So kann die Software komplexe Schweißfolgen einfach aus dem G-Code übernehmen. Auf diese Weise spart der Anwender die schwierige und fehleranfällige manuelle Definition einzelner Schweißpfade.
Viele Arten des G-Codes lassen sich automatisch verarbeiten und im Modell in Schweißpfade übersetzen. Auch vorhandene Daten zu Schweißgeschwindigkeiten und -quelle lassen sich darüber identifizieren und automatisch verarbeiten. Diese Daten dienen zur Definition von Schweißpfaden und Eigenschaften der Wärmequelle.
Eine weitere wichtige Neuerung ist die Implementation des LeBlond-Phasenübergangsmodells im Solver und in der Material-Benutzeroberfläche.
Mit diesem lassen sich ZTU-Daten für kontinuierliche Abkühlung verarbeiten und in Modellparameter umsetzen. Auf diese Weise kann der Benutzer die Umwandlungskinetik der Stähle definieren.
Ein weiteres Highlight ist die neu implementierte Python-basierende Scripting-Funktionalität: Sie erlaubt wiederkehrende Abläufe zu scripten und zu automatisieren. Dies ist sehr nützlich, um mehrere Varianten eines Modells aufzusetzen, wenn sich diese z. B. in den Schweißfolgen oder Spannvorrichtungen unterscheiden. Dadurch spart der Anwender enorm Zeit und Mühe ein und muss nicht jede einzelne Variante händisch erstellen.
Darüber hinaus ist das Hantieren, insbesondere, großer Modelle in Simufact Welding 2020 durch verbesserte Performance der 3D-Ansicht und der Benutzeroberfläche deutlich erleichtert. Dabei lassen sich Modellaufbau merklich schneller und die Abläufe effizienter realisieren
Mit Simufact Welding 2020 kommt eine neue Schnittstelle für den Austausch von Simulationsergebnissen, wie etwa Verformungen und Spannungen, vom und zum MpCCI-Mapper. Dadurch ist der Datenaustausch mit Produkten von Drittanbietern, wie etwa Abaqus, LS-Dyna und verschiedenen anderen Programmen, in Simufact Welding 2020 möglich.
Zudem bietet Simufact Welding 2020 erweiterte Auswertemöglichkeiten für die Ergebnisse. Der Anwender kann nun auf verschiedene Art filtern und dadurch die Simulationsergebnisse für den Prozess eingehender betrachten. Der Filter kann zudem ausgewählte Elemente oder Knoten in der 3D-Modelldarstellung extrahieren oder hervorheben. Dies hilft beim genaueren Verständnis des Modells und beim Lokalisieren von kritischen Stellen, für die es bei der Berechnung Fehlermeldungen gab.
Zu guter Letzt, steht ein neuer Konvergenzmonitor in Simufact Welding 2020 zur Verfügung, um die Performance bezüglich der Rechenzeit und dem Konvergenzverhalten der Berechnung nachzuverfolgen.
Mit einfachen Ansätzen können der Anwender umfangreiche Widerstandspunktschweißprozesse berechnen, bei denen mehrere Roboter gleichzeitig im Eingriff sind. Nutzen Sie Simufact Welding 2020, um für Verzüge, Spannungen und Temperaturfelder rasch die benötigten Ergebnisse zu erhalten.
Die zeitsparende Thermal-Cycle-Methode wird jetzt auch für Schweißpunkte unterstützt, die mehr als zwei Bleche verbinden. So wird dieser vereinfachte Modellierungsansatz flexibler nutzbar, und es muss auch bei mehr als zwei Blechen nicht auf die rechenintensivere transiente Lösung zurückgegriffen werden.
Simufact Welding 8 arbeitet mit der integrierten Simufact-Vernetzungstechnologie, die mit ihrer benutzerorientierten und intuitiven Handhabung überzeugt. Direkt in Simufact Welding erstellt der Anwender Basisgeometrien und vernetzt diese mit dem internen Vernetzer. Dieser unterstützt neben Hexaedern und Tetraedern auch Solid-Shell-Elemente. Darüber hinaus können mit der Vernetzungstechnologie lokale Verfeinerungsboxen genutzt werden, die dichtere Netze in Schweißnähten oder Schweißpunkten erzeugen. Der interne Vernetzer macht die tägliche Arbeit des Praktikers komfortabler.
Als weiteres Highlight profitieren Simufact-Anwender von der breiten MSC Software Produktpalette: Bei der Erstellung von großen und komplexen Schweißmodellen kommt die Vernetzungstechnologie von MSC Software zum Tragen, sodass die Benutzer nicht auf Fremdprodukte angewiesen sind.
Mit dem überarbeiteten Kehlnahtgenerator lassen sich in Simufact Welding 8 vernetze Geometrien basierend auf viereckigen Querschnitten erzeugen einschließlich der I-Naht, Lochnaht, Blindnaht usw. Bei der Erstellung dreiecksbasierter Kehlnahtgeometrien lassen sich die Schenkellängen der Kehlnaht bei der Netzerzeugung berücksichtigen. Auf diese Weise passt die Software abhängig von der Schenkellänge die Anzahl der Knoten an.
Ein weiteres Highlight ist das Anzeigen des Vernetzungsquerschnitts im Vorschaufenster. An dieser Stelle kann der Anwender die Netzqualität prüfen. Das Netz muss nicht mehr zur Kontrolle der Qualität erzeugt werden. Dies führt zu einer besseren Netzqualität und steigert die Berechnungsstabilität sowie die Qualität der Ergebnisse
Die kürzlich veröffentlichte achte Version von Simufact Welding erlaubt eine realistischere Abbildung von Spannwerkzeugen. Während der Simulation lassen sich für einen bestimmten Zeitperiode mehrere Spannwerkzeuge aktivieren, deaktivieren oder fixieren. Die Übermittlung der Werkzeugeigenschaften wie die Aktivierungs- oder Fixierungszeit, Kräfte, Steifigkeit sowie der erweiterte Wizard reduzieren die Aufwände, die nötig sind, um eine Vielzahl an Werkzeugen mit ähnlichen Eigenschaften zu erzeugen und zu konfigurieren. Insbesondere bei komplexen Baugruppen mit einer Vielzahl an Werkzeugen verringert diese Funktion die Zeit für einen ordnungsgemäßen Modellaufbau.
Diese beiden neuen Funktionen erleichtern die Modellkonfiguration und vereinfachen die Positionierung von Komponenten im Modell. Mit dem Schwerkraftpositionierer berechnen Benutzer automatisch das Verhalten einer Geometrie, die auf das Modell unter Berücksichtigung der Schwerkraft fallen gelassen wird. Dieses Feature berücksichtigt auch die Reibung und Dämpfung. Mit der Begrenzungsbox lassen sich Geometrien relativ zu einander einfach positionieren. Mit dieser benutzerfreundlichen Funktion reduziert der Anwender die benötigte Zeit für den Modellaufbau.
Simufact Welding 8 bietet in seiner grafischen Oberfläche eine erweiterte und verbesserte Funktionalität für den Import und Export von UNV-Dateien, sodass Benutzer ab jetzt flexibler Dateien von Drittanbietern importieren können. Auch wenn importierte Dateien nicht der UNV-Standarddefinition folgen oder benutzerdefinierte Ergebnistypen enthalten, können Benutzer diese bearbeiten und konfigurieren und anschließend in Simufact Welding importieren. Daneben bietet Version 8 auch neue Funktionen für den Export von UNV-Dateien: Benutzer entscheiden, ob sie Ergebnisse in der Drittanbietersoftware weiterrechnen oder ob sie diese für nachfolgende Schritte, wie beispielsweise der Struktur- oder NVH-Analyse, verwenden möchten. In diesem Fall werden die erforderlichen Ergebnisse für weiterführende Berechnungen in Integrationspunkte exportiert und können für nachfolgenden Analyseschritte verwendet werden.
Simufact Welding 8 bietet ein interaktives Kontrollelement für die Modell- und Ergebnisansicht. Dieses Widget kombiniert die Funktion der Ansichtskontrolle (Ansichtswinkel, Zoom, Spiegelung, Rotationen, Zurücksetzen auf Standardwerte) sowie der Ansichtssynchronisation (synchronisiert mehrere geöffnete Ansichten eines Projekts).
Darüber hinaus unterstützt das Widget die Live-Synchronisation: Änderungen der Ansicht, Ergebnistypen oder ausgewählten Inkrementen werden automatisch übernommen, sofern der Benutzer eine der Änderungen in einer geöffneten Ansicht durchgeführt hat. Mit diesem Widget lassen sich Simulationsergebnisse verschiedener Modelle schneller und effizienter auswerten und vergleichen. Hinzukommt, dass die Darstellung von Geometrien (Netz, Volumenkörper, Konturen usw.) sowohl für das gesamte Modell als auch für einzelne Geometrien steuerbar ist.
In Simufact Welding 8 lassen sich mittels Best-Fit-Methode das simulierte Modell und das Referenzmodell (z.B. CAD-Modell oder gemessene Oberflächen) vergleichen. Die Best-Fit-Methode bestimmt automatisch die Position, an der die Abweichungen zwischen beiden Geometrien am niedrigsten sind, und stellt die Abweichungen anschaulich in der Ergebnisansicht dar. Die visuelle Darstellung der Ergebnisse basiert auf der Differenz zwischen der Berechnung und der Referenzgeometrie. Dadurch erkennt der Anwender schnell, ob die Abweichungen innerhalb des Toleranzbereiches liegen. Für diese Funktion kommt die 3DReshaper-Technologie von Hexagon zum Einsatz.
Cloud-Computing und HPC (High Performance Computing) werden häufig genutzt, um mehrere Simulationsmodelle gleichzeitig zu berechnen. In solchen Fällen senden die Benutzer die benötigten Dateien des Solvers an eine Cloud oder an HPC-Rechner, die die Berechnung der Modelle übernehmen. Mit Simufact Welding 8 lassen sich ab sofort die Ergebnisse in das GUI importieren. Hier werden sie ordnungsgemäß aufbereitet, damit diese für die Ergebnisauswertung genutzt werden können.
Mit der Solid-Shell-Vernetzungstechnik lassen sich Blechstrukturen deutlich einfacher vernetzen, da lediglich eine Elementschicht pro Blech benötigt wird. Dies macht sich in der schnelleren Berechnung bemerkbar. Die Software kann darüber hinaus viele Modelle mit Hexaeder-Elementen in Solid-Shell-Netze umwandeln. Dafür prüft Simufact Welding 7, ob eine eindeutige Ober- und Unterseite vorhanden ist.
Mit der parallelisierbaren Segment-to-Segment Berechnung, die im neuen Solver implementiert ist, lassen sich in Simufact Welding 7 große Modelle mit vielen Kontaktflächen schneller und effizienter berechnen, da die neu formulierten Kontaktbeschreibungen stabilisierend auf die Simulation wirken. Diese Berechnungsmethode lässt sich jetzt auch mit der Domain Decomposition Method (DDM) nutzen, wodurch eine effiziente Parallelisierung möglich ist.
Mit Version 7 führt Simufact die vereinfachte Berechnungsmethode „Thermal Cycle“ für Widerstandspunktschweißprozesse ein. Mit dieser Methode kann der Benutzer z.B. aus Prozessmodellen oder Messungen heraus die Schweißlinse ganz einfach definieren. Dabei erfolgt die Berechnung nur auf Basis der thermo-mechanischen Kopplung, dadurch werden zum einen die Berechnungszeiten der Simulation verkürzt und zum anderen gute Ergebnisqualität im Vergleich zu einfacheren Modellen geliefert.
Mit wenigen Mausklicks können Anwender in der Version 7 ihrem Modell neue Schweißroboter mit mehreren Schweißpfaden, Wärmequellen und Kehlnähten hinzufügen. Dies ist typischerweise bei der Simulation von großen Strukturen oder vielteiligen Baugruppen mit vielen Schweißnähten nötig. Der Roboter-Assistent vereinfacht den Modellaufbau für den Anwender, da dieser alle Schritte in einem Dialog bearbeiteten kann.
Dieses neue Feature erkennt automatisch die Kanten in der Oberfläche. Die automatische Kantenerkennung erleichtert die Arbeit am Modell und trägt beim Erzeugen von Schweißpfaden auf gekrümmten Oberflächen und Kanten zur Fehlervermeidung bei. On top können Anwender wesentlich einfacher Schweißpfade erzeugen.
Anwender vergleichen ihr simuliertes Modell mit ihrem Zieldesign oder mit 3D-Messdaten als Referenzmodell. Dabei importieren sie das Referenzmodell aus der Messtechniksoftware in die Benutzeroberfläche von Simufact Welding 7 und können dort das simulierte Werkstück mit dem Zieldesign vergleichen. Wenn die Ingenieure beide Werkstücke übereinanderlegen, können sie die Deformation bestimmen. Diese zeigt die Abweichung zwischen dem simulierten und dem Zieldesign. Eine weitere Funktion erlaubt die Definition lokaler Koordinatensysteme durch:
Neu in Version 7 ist der Kontaktpositionierer, der ein einfaches Herstellen des Kontaktes zwischen den Geometrien während des Modellaufbaus ermöglicht. So kann der Anwender das Werkstück schnell und individuell in der Software positionieren und bewegen. Dabei kann der Benutzer das gleiche Werkstück in mehreren Modellen unabhängig voneinander positionieren. Auf diese Weise sparen Benutzer Zeit ein, da händische Korrekturen entfallen.
Die Werkstoffeigenschaften beeinflussen die Ergebnisqualität von Widerstandpunktschweißprozessen durch die Widerstände im Material. Simufact Welding 7 enthält nun 16 gängige Beschichtungen, auf deren Basis der Anwender die elektrischen Eigenschaften beschichteter Bleche berücksichtigen und die Ergebnisqualität der Simulation weiter steigern kann. Versuchsaufwände für die Ermittlung der Widerstandsdaten entfallen.
Simufact Welding 7 kann UNV-Dateien importieren – damit verbessert sich die Kompatibilität der Schweißsoftware zu Drittsoftware und die Interoperabilität in der Prozesskette. Der Anwender kann Ergebnisdaten von Drittanbietern z.B. aus der Umform- oder Gießsimulation in Simufact Welding einlesen und diese Dateien weiterbearbeiten oder für Folgeberechnungen verwenden.
Beim Schweißen großer Baugruppen sind in der Regel mehrere hundert Spannwerkzeuge notwendig, die ebenso wie das Schweißen selbst, Einfluss auf Verzüge und die Eigenspannungen im Werkstück haben. Bisher ließ sich die Steifigkeit im Werkstück ausschließlich senkrecht zur Kontaktfläche beschreiben. Mit der Implementierung der Definition der Spannwerkzeuge mit translatorischer und rotatorischer Steifigkeit berücksichtigt Version 7 zusätzlich mögliche Drehungen und die Bewegungen der Werkzeuge entlang der Oberfläche.
Für die Entwicklung der neuen Produktversion Simufact Welding 6 haben wir uns vor allem den Themen Berechnungszeiten und Ergebnisauswertung gewidmet.
Dem Wunsch nach hochgenauen Simulationsergebnissen und zugleich kurzen Berechnungszeiten kommen wir nach, indem Simufact Welding 6 für verschiedene Aufgaben (hinsichtlich der Genauigkeit und der Simulationsgeschwindigkeit) skalierbare Berechnungsmethoden zur Verfügung stellt. Durch die Einführung weiterer vereinfachter Berechnungsmethoden ist Simufact Welding nun auch für die Simulation langer und vieler Schweißnähte und die gleichzeitige Simulation von mehreren Schweißpunkten einsetzbar.
Umfangreiche Änderungen im Solver tragen dazu bei, die Stabilität und Geschwindigkeit der Simulation deutlich zu verbessern.
Neue Funktionen erleichtern dem Anwender die Auswertung der Simulationsergebnisse und Ergebnisauswertung gewidmet.
Mit dem Post-Particle-Tracking kann der Anwender beim Abgleich der Simulationsergebnisse mit den Messdaten je nach Ergebnis die Messpunkte nachträglich flexibel setzen; so lässt sich die Modelloptimierung wesentlich einfacher und schneller vornehmen.
Während der Schweißprozesse wirken auf die Spannwerkzeuge Kräfte, die der Ingenieur mit Hilfe der Time-History-Plot-Funktion messen und auswerten kann. Die Messungen geben ihm Auskunft zum Spanner-Kräfteverlauf sowie zur Verschiebung der Werkzeuge – wichtige Informationen zur Optimierung der Spannvorrichtungen.
Umfangreiche Überarbeitung der Modell- und Ergebnisverwaltung, wie z.B. Preview-Funktionen, überarbeitete Farblegenden, UNV-Export, Wärmequellendatenbank, Baugruppen,
Die neue Version ist noch näher an realen Prozessen und stellt Anwendern bisher einzigartige Verfahrenstypen vor. Folgen Sie uns auf Twitter, um kein Release-Update zu verpassen.
Prozesstypauswahl auf Basis der AFS-Technologie
Mit Simufact.welding 5 legt Simufact die Grundlagen zur Einführung der bereits in Simufact.forming bewährten AFS-Technologie (Application Function Sets). So kann der Anwender nun auch in Simufact.welding über eine grafisch ansprechende, initiale Auswahl von Schweißverfahrenstypen und Anwendungsszenarien auswählen.
Widerstandspunktschweißen mit Simufact.welding 5 abbilden
Simufact.welding 5 bildet das Widerstandspunktschweißen im Modul "Resistance spot welding" ab. Mit dem neuen Modul können Anwender den elektrisch-thermisch-metallurgisch-mechanisch gekoppelten Widerstandpunktschweißprozess inklusive der Kontrolle einer Automatikschweißpistole abbilden und so komplexe widerstandspunktgeschweißte Strukturen modellieren. Insbesondere die Automobilentwicklung verwendet dieses Schweißverfahren. Mit Simufact.welding 5 unterstützen wir die Ingenieure im Vorfeld.
Effizientere Modellierung durch verbesserte Benutzerfreundlichkeit
Die Simufact-Entwickler haben eine Vielzahl an weiteren Vereinfachungen für den Benutzer in Simufact.welding 5 umgesetzt. Hierzu gehören insbesondere die Creation and Assignment Wizards für Geometrien, Werkstoffe und Randbedingungen, welche eine schnellere und automatisierte Zuordnung von Objekten zum Prozess ermöglichen.
Prozessoptimierung mit dem Process Control Center (interaktives Gantt-Diagramm)
Zur Visualisierung der Prozesszeiten setzt Simufact.welding Gantt-Diagramme ein. Gantt-Diagramme dienen dem Projektmanagement und stellen die zeitliche Abfolge von Prozessschritten grafisch in Form von Balken auf einer Zeitachse dar. In Simufact.welding 5 wird das statische Gantt-Diagramm zu einem interaktiven Process Control Center (PCC), welches zur Optimierung von Schweißreihenfolgen und Abkühl- und Ausspannzeiten verwendet werden kann.
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