製品情報
自動車、船舶、車両、航空機、大型構造物の溶接設計と解析
大型3Dソリッド形状の高速メッシングと高速解析
シミュレーションの目的は、一般的に歪みを最小限に抑えることです。 歪みの修理には、総製造コストの20%から40%かかります。
これらの産業部門では、溶接部品は非常に大きく、高価です。プロトタイピングと破壊的な測定テストは、受け入れられません。数値シミュレーションは、コストを削減するための強力なツールです。
自動車OEMおよび部品メーカー、船舶、鉄道車両および航空宇宙産業
二輪車のボディフレーム/自転車ボディフレーム
- 車のシャーシ・コンポーネントには、5～100個の溶接継手があります。EVバッテリ・ケースのメッシングも容易ではありません。
- アルミニウムは、適切な溶接のために大きな電力を必要とします。歪みは鋼よりも高くなります。
- シミュレーションの目標は、溶接アセンブリ・プロセスのすべてのコンポーネントを最適化することにより、歪みを予測して最小化することです。
- 使用中の動作のセキュリティの高さが求められます。機械的特性の喪失と残留応力も懸念されます。
- 薄壁フレーム.このようなシミュレーションの目的は、歪みを最小限に抑えることです。
- 最適なクランプ・ツールの位置の評価は、工程パラメータの最適化に次ぐに1つの課題です。
- 使用中の故障を最小限に抑える：疲労寿命と亀裂リスクの予測では、溶接による残留応力と応力勾配を考慮に入れる必要があります。 溶接修正工程のすべてのコンポーネントを最適化することにより、リスク要因を減らすことができます。
鉄道産業向けの大型構造物の溶接
重工業用の大型構造物の溶接・造船および建設機械の建造
造船および建設機械の建造 ・マルチパスまたはシングルパス溶接による部品の溶接アセンブリ
残留応力制御と疲労性能の向上
残留応力を制御して、使用中の故障を最小限に抑えます。 疲労寿命と亀裂リスクの予測には、溶接による残留応力と応力勾配を考慮に入れる必要があります。 溶接プロセスのすべてのコンポーネントを最適化することにより、リスク要因を減らすことができます。
タービン部品の溶接
歪みの制御：この種の部品コンポーネントは、良好な稼働中の動作を保証するために、歪みを非常に制限する必要があります。溶接は最も安価な接合方法ですが、歪みが生じます。 数値シミュレーションにより、溶接による歪みを抑えることができます。
残留応力を制御して、使用障害を最小限に抑えます。信頼性が大きな懸念事項です。疲労寿命と亀裂リスクの予測では、溶接による残留応力と応力勾配を考慮に入れる必要があります。 溶接プロセスのすべてのコンポーネントを最適化することにより、リスク要因を減らすことができます。
タービン部品の溶接
歪みの制御：この種の部品コンポーネントは、良好な稼働中の動作を保証するために、歪みを非常に制限する必要があります。溶接は最も安価な接合方法ですが、歪みが生じます。 数値シミュレーションにより、溶接による歪みを抑えることができます。
残留応力を制御して、使用障害を最小限に抑えます。信頼性が大きな懸念事項です。疲労寿命と亀裂リスクの予測では、溶接による残留応力と応力勾配を考慮に入れる必要があります。 溶接プロセスのすべてのコンポーネントを最適化することにより、リスク要因を減らすことができます。
原子力および一般エネルギー産業、造船、船舶建造および建設機械の建造
使用障害を最小限に抑える：信頼性が大きな懸念事項です。疲労寿命と亀裂リスクの予測では、溶接による残留応力と応力勾配を考慮に入れる必要があります。溶接修理プロセスのすべてのコンポーネントを最適化することにより、リスク要因を減らすことができます。
Pipe: multi-pass welding
Pipe: multi-pass welding
Pipe: multi-pass welding
Pipe: multi-pass welding
CAST-DESIGNERのコア・テクノロジー
熱、金属フィリング、凝固、冷却プロセスの物理現象と機械的挙動をシミュレートします。熱、流れ、応力、および微細構造ソルバーは完全に連成されています。
- 完全自動メッシュ生成。
- 溶接シミュレーション用の豊富な熱源モデル。
- 溶接シーケンスの設計とシミュレーションのための特別なインターフェース。
- デュアル・ソルバーテクノロジー、FEMソルバーとFVMソルバーは、同じメッシュシステムで完全に連成されています。
- 組み込みのCADカーネルで、完全にパラメトリックなCAD設計機能をもっています。
- 自動最適化のサポート(DOE / GA / PSOメソッド)
- 完全なCAD駆動の自動最適化ソルバー。すべての形状とプロセス・パラメータを最適化できます。
- シミュレーションを超高速化する革新的テクノロジー。
- 優れた並列コンピューティング・パフォーマンス
CAD環境
アドバンストCFDソルバ
Cast-Designerの強力な計算流体力学(CFD)、FVMベースのソルバーには、流動計算に多くの高度な機能が組み込まれています。たとえば、表面張力効果、重力と組み合わされた粘性せん断応力はフロー浮力につながり、乱流現象は運動量とエンタルピーの拡散に強く影響します。エンタルピーもモデル化されます。
流体力学シミュレーションの場合、アルゴリズムは、任意の数の非混和性、非圧縮性流体の質量保存の法則と運動量を解きます。それらの間の界面、気泡形成に効果をもたらす2つの流体モデル(液体金属+空気)を追跡します。
流体力学シミュレーションの場合、アルゴリズムは、任意の数の非混和性、非圧縮性流体の質量保存の法則と運動量を解きます。それらの間の界面、気泡形成に効果をもたらす2つの流体モデル(液体金属+空気)を追跡します。
溶接ビード設計
溶接アセンブリでは、溶接ビード・ジェネレータは、すみ肉溶接、開先溶接、およびサーフェス溶接を作成できます。 選択した面またはワイヤの長さに沿って断続的または連続的なすみ肉溶接を作成し、開先溶接を使用して2つの面をソリッド溶接ビードで接続します。
- ユーザー定義の溶接ビード。
- すべての溶接機能が3D設計に統合されています。
- 溶接の視覚化と仕様は、図面環境で表示されます。
材質データベース
CastDesignerのデータベースには、鋼、鉄、ステンレス鋼、銅、Mg、Zn、Ni、鉛、金、銀、アルミニウム合金、さまざまな金型材料など、400を超える業界標準の材料があります。
溶接材料は業界によって特別に検証されており、ユーザーは新しい材料をユーザーデータベースに入力することもできます。
溶接材料は業界によって特別に検証されており、ユーザーは新しい材料をユーザーデータベースに入力することもできます。
ユニークなメッシュ技術(全自動メッシュ生成)
- 複雑な形状に対応して非常に強力な3D六面体および四面体メッシュを生成。
- GUIモードとバッチ・メッシュモードをサポートし、完全にパラメトリックで、再メッシュが簡単。
- CADの欠陥、つまり、ジオメトリ・ギャップ、重なり、交差または非閉止、フェース・ロスなどの特別な対処。
- 豊富なメッシュ・オプション：ローカル・メッシュ、マークポイント、細かい領域のメッシュ、2Dサーフェス・メッシュ、シェル・メッシュ、高度なメッシュ・スムージング、品質コントロールなど。
- 全自動メッシュ・アセンブリ、混合メッシュタイプをサポートします。
- 溶接軌道曲線としての線要素。
モデル設定
ウィンドウ・ページ1つだけで、熱伝達、フローの設定、さらに応力シミュレーションの溶接プロセス、境界条件、および制御パラメータの設定ができます。
- データベースに豊富な材料データがあるので、溶接材料をデータベースからただちに選択できます。
- 溶接およびアセンブリ・プロセスのために事前定義されたテンプレートの用意があります。
- すべての条件とパラメータは、将来使用するためにテンプレートファイルに保存できます。
- 自動最適化を直接サポートします。
- 溶接シーケンス設計と計画のインターフェイスがあります。
ガントチャート
CAST-DESIGNER WELDは、ガントチャートを使用して溶接プロセス時間を視覚化します。ガントチャートは、プロセス・ステップの時系列を時間軸上のバーとして視覚化します。 溶接シーケンス、冷却、クランプ、リリース時間を最適化するために使用できます。
溶接シーケンスが異なると、歪みの結果も異なります。 左側の溶接シーケンス(a)は最大0.58mmの歪みをもたらしますが、右側の溶接シーケンス(b)の最大歪みはわずか0.32mmでした。
溶接シーケンスが異なると、歪みの結果も異なります。 左側の溶接シーケンス(a)は最大0.58mmの歪みをもたらしますが、右側の溶接シーケンス(b)の最大歪みはわずか0.32mmでした。
摩擦攪拌接合シミュレーション
摩擦攪拌接合(FSW)は、材料を溶かさずに2つの向かい合うワークピースを接合するために、非消耗工具を使用するソリッド・ステート接合プロセスです。回転工具と被削材の摩擦により熱が発生し、「プローブ」付近が軟化します。
CAST-DESIGNER WELDは、熱流体計算と熱メカニカル計算の両方に基づいています。1つ目は、摩擦攪拌接合と、温度上昇とエネルギー生成に対する材料の攪拌の影響をモデル化するために使用されます。マルチ・フィジックスおよび熱メカニカル解析とのマルチ・スケール結合により、FSW後の残留歪み、残留応力、および微細構造に関して正確で予測的な結果が得られます。このモジュールは、アルミニウムと鋼の両方の接合部で検証されています。
Temperature
Effective stress
Distortion
Stress curve
CAST-DESIGNER WELDは、熱流体計算と熱メカニカル計算の両方に基づいています。1つ目は、摩擦攪拌接合と、温度上昇とエネルギー生成に対する材料の攪拌の影響をモデル化するために使用されます。マルチ・フィジックスおよび熱メカニカル解析とのマルチ・スケール結合により、FSW後の残留歪み、残留応力、および微細構造に関して正確で予測的な結果が得られます。このモジュールは、アルミニウムと鋼の両方の接合部で検証されています。
Temperature
Effective stress
Distortion
Stress curve
スポット溶接
抵抗スポット溶接は、車体部品を接合するための効率的なプロセスです。 このプロセスには、電気的、熱的、冶金学的、機械的現象の間の強い相互作用が含まれます。
電磁気学、熱伝達、冶金学、および力学の結合により、このプロセスはCAST-DESIGNERWELDで正確にシミュレートされます。
電磁気学、熱伝達、冶金学、および力学の結合により、このプロセスはCAST-DESIGNERWELDで正確にシミュレートされます。
溶接コスト・シミュレーション
CAST-DESIGNERWELD
見積インターフェースとコスト・レポート
これは、価格見積の見積段階または生産段階の詳細原価管理に使用できます。完全な原価計算レポートを作成して比較します。
ユーザーは、通貨、工程、および人件費をカスタマイズし、溶接工程、製造コスト、およびその他の運用コストに基づいて溶接コストを計算できます。最後に、多言語の見積シートをExcelファイルで生成できます。