Hegesztési folyamatok és jelenségek véges-elemes modellezése Pogonyi Tibor Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Az előadás témakörei A véges elemes modellezés lépései Példák a hegesztés véges elemes modellezésére A SYSWELD programrendszer lehetőségei SYSWELD alkalmazása példán keresztül Eredmények Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A véges elemes modellezés lépései 1. Nagy részekre bontás, A szerkezet kisebb méretű, „szabályos” elemekre bontása, Az elemek csomópontokban kapcsolódnak, Az elemek összessége alkotja a szerkezeti modellt, Az elemeken belül az elmozdulás, vagy hőmérséklet, stb. mezőt lineáris, négyzetes függvények közelítik, Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A véges elemes modellezés lépései 2. Az eredmények csomópontokban és elemeken értelmezett mennyiségek (elmozdulás, alakváltozás, feszültség, hőmérséklet, stb.), Az eredmények hibája az elemmérettől és a közelítés fokától függ, Finomabb háló és/vagy magasabb fokú elemek pontosabb eredményt biztosítanak, különböző elemtípusok (rúd, gerenda 2D, 3D, héj,… ) használhatók a szerkezet leírására Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Példa a hegesztés 2D VE modellezésére 5 Ellenállás ponthegesztés modellezése Hőmérséklet eloszlás az áram kikapcsolás pillanatában Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Példa a hegesztés 3D VE modellezésére Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Ellenállás ponthegesztés háromdimenziós modellje

Példa az ellenállás tompahegesztés VE modellezésére Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Hőmérséklet eloszlás a zömítés előtt

VE modellezésével kapott alakváltozás Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Alakváltozási állapot K f = 2,15 esetén Alakváltozás mértéke K f = A v / A k

További VE modellezések Hidegsajtoló hegesztés modellezése. (MARC) Varrat alakjának feszültségtorlódást okozó hatásának modellezése. (ANSYS) Lemez egyengetésének modellezése (MARC) Varrathibák modellezése. (MARC) Mind a MARC, mind az ANSYS alkalmazásánál az volt a probléma, hogy ezek nem hegesztés modellezésére készült programok, így minden hegesztésnél játszódó folyamatot nem tudtak figyelembe venni. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A hegesztésnél egyszerre több folyamatot is figyelembe kell venni Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A SYSWELD programrendszer lehetőségei A program lehetővé teszi mind hegesztésre, mind hőkezelésre: – a hőmérséklet mező meghatározását, – a szövetszerkezetek meghatározását, – a keménység meghatározását HV – ben, – az ausztenit szemcsenagyságának meghatározását, – a maradó alakváltozások meghatározását, – a maradó feszültségek meghatározását, – a karbon és nitrogén tartalom meghatározását. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A SYSWELD alkalmazásának bemutatása egy példán keresztül Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Először a 2D modell egy részét készítjük el: Csomópontok, Felületek, Varrat keresztmetszetének, Háló megadása

3D-s modell elkészítése Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Háromdimenziós elemeket készítünk irányvektorok segítségével

A valós méretek megadása Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Valós méretek megadása 2D felületek és irányvektorok segítségével történik

A kész modell Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Transzformálás „y” irányba Tükrözés „z” tengelyre

Megfogások definiálása Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

A modell elkészítése után adhatjuk meg a hegesztési paramétereket Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ Anyagminőség: S355J2G3, X5CrNi18-10 Hegesztési eljárás: AWI hegesztés d w = 2 mm I= 100 A (folyamatos áram) U= 18 V V heg = 1,67 mm/s q/v = 0,755 KJ/mm hatásfok 0,

Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Gyakorlatban mért eredmények Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Gyakorlatban mért eredmények Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/

Sysweld eredmények 1. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ ,821 mm

Sysweld eredmények 2. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ ,255 mm

Ansys eredmény Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ ,033 mm

SolidWorks eredmények 1. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ ,219 mm

SolidWorks eredmények 2. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/ ,231 mm

Összefoglalás Már van tapasztalat hegesztési folyamatok véges elemes modellezésére, azonban a képlékeny alakításra, feszültség analízisre készített szoftverek nem vesznek figyelembe minden folyamatot, ami a hegesztésben lejátszódik, ezért ezek a programok nehezen alkalmazhatók hegesztés modellezésére. Az ANSYS és a SOLIDWORKS programok fejlesztés alatt állnak. A SYSWELD kifejezetten hegesztés modellezésére alkalmas szoftver. Hallgatói tudományos és szakmai műhelyek fejlesztése a Dunaújvárosi Főiskolán TÁMOP-4.2.2/B-10/