РАЗДЕЛ 20 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКОЙ

Сентябрь 1, 2022

Главная
Информатика
РАЗДЕЛ 20 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКОЙ

Содержание

3. МОТИВАЦИЯ Около 50% всех задач усталости материалов в автомобильной промышленности связаны с анализом точечной сварки Стоимость
4. СЛОЖИВШАЯСЯ ПРАКТИКА Все больше растет необходимость в автомобильной промышленности уменьшения затрат времени на разработку новых изделий.
5. МЕТОД НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ Для моделирования сварных точек при помощи жестких балок достаточна грубая КЭ
6. АВТОМОБИЛЬНАЯ ДЕТАЛЬ СО СВАРНЫМИ ТОЧКАМИ
7. КАК МОДЕЛИРОВАТЬ ТОЧЕЧНУЮ СВАРКУ? Блок-схема (5 блоков) Оптимизация и испытания Нагружение (история по времени) Материал (S-N
8. ИСТОРИЯ НАГРУЖЕНИЯ
9. РАСЧЕТ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ Структурные напряжения вычисляются на основе сил и моментов в каждом балочном элементе: Лист
10. Напряжения в листе : s d Аналогчиные уравнения для напряжений в сварной точке Применяемые коэффициенты корректируют
11. ТИПИЧНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
12. ТИПИЧНЫЕ КРИВЫЕ УСТАЛОСТИ (S-N КРИВЫЕ)
13. ПРОЦЕДУРА ПОДСЧЕТА ПОВРЕЖДАЕМОСТИ Напряжения и усталостные поврежедения расчитываются вокруг каждой сварной точки с интервалом 10 градусов
14. ОПЦИИ ПОСТПРОЦЕССИНГА РЕЗУЛЬТАТОВ Листинг файлов результатов: долговечность, повреждаемость, расположение трещины и т.д. Использование средств MSC.Patran (Insight)
15. РЕЗУЛЬТАТ УСТАЛОСТНОГО АНАЛИЗА
16. ПОЛЯРНЫЙ ГРАФИК ПОВРЕЖДАЕМОСТИ
17. ПРИМЕР: АНАЛИЗ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ Проведите анализ сварных точек. На входе – несколько историй нагружения.
18. УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ РЕШЕНИЯ
19. ВВОД ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА
20. ВВОД ИНФОРМАЦИИ О НАГРУЖЕНИИ
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

МОТИВАЦИЯ
Около 50% всех задач усталости материалов в автомобильной промышленности связаны с

анализом точечной сварки
Стоимость работ связанных только с одной точечной сваркой на автоматизированной промышленной линии может превышать $30,000
Внесение поздних доработок может привести к удорожанию этих работ вдвое
Независимо от вида конструкции, качество выполнения точечной сварки напрямую влияет на качество всей конструкции

Слайд 4

СЛОЖИВШАЯСЯ ПРАКТИКА
Все больше растет необходимость в автомобильной промышленности уменьшения затрат времени

на разработку новых изделий. Уменьшение числа прототипов означает необходимость применения в большем объеме систем инженерного анализа.
Сегодня не существует универсальных инструментов для прогнозирования долговечности точечной сварки
Решение о количестве сварных точек, их расположении и размере обычно принимается на основе:
Решения проектирующего инженера, которое он принимает, исходя из уровня напряжений и опыта (сварные точки часто вообще не моделируются)
Решения технолога, которое он принимает из соображений существующей технологической базы и экономических критериев

Слайд 5

МЕТОД НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Для моделирования сварных точек при помощи жестких

балок достаточна грубая КЭ сетка
Балки используются для определения передаваемых сил и моментов и через место сварки
Усилия и моменты используются для расчета «структурных напряжений»
Долговечность расчитывается на основе применения правила Майнера
Метод в общем случае применим для применения в анализе сложного многоосного нагружения

Балочный
элемент

( Rupp - Storzel - Grubisic )

Слайд 6

АВТОМОБИЛЬНАЯ ДЕТАЛЬ СО СВАРНЫМИ ТОЧКАМИ

Слайд 7

КАК МОДЕЛИРОВАТЬ ТОЧЕЧНУЮ СВАРКУ?
Блок-схема (5 блоков)
Оптимизация
и испытания
Нагружение
(история по времени)
Материал
(S-N

кривая для сварки)

Геометрия
(балочные элементы)

Усталостный анализ
(Spot Weld Analyzer)

Постпроцессинг

Слайд 8

ИСТОРИЯ НАГРУЖЕНИЯ

Слайд 9

РАСЧЕТ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Структурные напряжения вычисляются на основе сил и моментов в

каждом балочном элементе:

Лист 2

Область сварной точки

Лист 1

Слайд 10

Напряжения в листе :
s
d
Аналогчиные уравнения для напряжений в сварной точке
Применяемые коэффициенты

корректируют размерный фактор

РАСЧЕТ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Слайд 11

ТИПИЧНЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Слайд 12

ТИПИЧНЫЕ КРИВЫЕ УСТАЛОСТИ (S-N КРИВЫЕ)

Слайд 13

ПРОЦЕДУРА ПОДСЧЕТА ПОВРЕЖДАЕМОСТИ
Напряжения и усталостные поврежедения расчитываются вокруг каждой сварной точки

с интервалом 10 градусов как для самой сварной точки для и для соединяемых деталей
Изменение напряжений в точке считается так:
где k = номер расчетного случая статического, или переходного процесса.
Долговечность вычисляется при помощи линейного суммирования повреждаемости (правила Майнера)

Слайд 14

ОПЦИИ ПОСТПРОЦЕССИНГА РЕЗУЛЬТАТОВ
Листинг файлов результатов: долговечность, повреждаемость, расположение трещины и т.д.
Использование

средств MSC.Patran (Insight)
Полярные графики повреждаемости
Возможность проведения оптимищации

Слайд 15

РЕЗУЛЬТАТ УСТАЛОСТНОГО АНАЛИЗА

Слайд 16

ПОЛЯРНЫЙ ГРАФИК ПОВРЕЖДАЕМОСТИ

Слайд 17

ПРИМЕР: АНАЛИЗ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ
Проведите анализ сварных точек.
На входе – несколько историй

нагружения.

Слайд 18

УСТАНОВКА ПАРАМЕТРОВ РЕШЕНИЯ

Слайд 19

ВВОД ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА

Слайд 20

ВВОД ИНФОРМАЦИИ О НАГРУЖЕНИИ

Слайд 21

РАЗДЕЛ 20 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКОЙ

Содержание

МОТИВАЦИЯОколо 50% всех задач усталости материалов в автомобильной промышленности связаны с

СЛОЖИВШАЯСЯ ПРАКТИКАВсе больше растет необходимость в автомобильной промышленности уменьшения затрат времени

МЕТОД НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙДля моделирования сварных точек при помощи жестких