面臨的挑戰(zhàn)：

汽車生產制造中，在熱連接過程中(如: 焊接),通過熱量輸入使金屬熔化并形成一個安全的連接接頭;在這一過程中熱影響區(qū)的材料會發(fā)生微觀組織結構的變化，這些轉變也可能成為導致結構失效的誘因。

來自海克斯康的解決方案：

用戶名稱：長安汽車股份有限公司
面臨挑戰(zhàn)：在熱連接過程中(如: 焊接),通過熱量輸入使金屬熔化并形成一個安全的連接接頭;在這一過程中熱影響區(qū)的材料會發(fā)生微觀組織結構的變化，這些轉變也可能成為導致結構失效的誘因。
產品、解決方案名稱： MSC Simufact.Welding
實現(xiàn)效果：對焊接殘余應力和變形進行精準的預測，并基于得到的焊接殘余應力等結果進行后續(xù)的焊縫疲勞性能分析,幫助企業(yè)降低開發(fā)階段的測試工作約 20%的時間和 10% 的成本投入。

挑戰(zhàn)
現(xiàn)代底盤的概念和設計需要多種材料混合使用，一方面為了保證乘員安全(高強度和剛度),另一方面實現(xiàn)減重以及減少燃料消耗。為了連接不同種材料的組件，多種不同的焊接技術被應用。在焊接過程中，熱量的引入是熔化金屬并創(chuàng)造一個安全接頭所必須的，但它也同時改變了熱影響區(qū)(HAZ)材料的微觀組織結構,這一變化可能進一步導致結構的失效，如在工作負載條件下焊縫附近發(fā)生開裂。
在焊接擺臂和扭力梁的子總成時,可以看到在熱影響區(qū)(HAZ)附近頻繁發(fā)生開裂問題。調查焊接條件及其對疲勞壽命的影響必須在上述子總成結構設計中實施，從而實現(xiàn)失效的預防
Simufact 解決方案
為了解決這個技術問題并找到一個可行的工藝設計方案，MSC 中國團隊開始幫助客戶針對上述結構開展焊接過程仿真分析和執(zhí)行后續(xù)的疲勞壽命計算。這里的關鍵點是提供殘余應力和全部的“焊接歷史”(即變形、殘余應變,峰值溫度)作為疲勞壽命模擬的初始條件。為此 Simufact elding 作為最先進的仿真工具被用來預測相關結果值和優(yōu)化不同焊接條件下的工藝參數(shù)。
焊接殘余應力顯著影響焊縫的疲勞耐久性能。在傳統(tǒng)的結構和疲勞壽命有限元分析中焊接殘余應力沒有被考慮進來,因此工程師們不能重現(xiàn)開裂問題。采用 Simufact Welding,工程師們能夠復現(xiàn)擺臂的焊接過程,并獲得焊接殘余應力。通過結合疲勞分析和基于 Simufact Welding 得到的結果焊接殘余應力,開裂問題可以成功重現(xiàn)。為減少焊接殘余應力和關鍵接頭的焊接變形,工程師將焊接順序進行了調整，并將改進后的焊接工藝在 Simufact Welding 中進行了分析。最終解決了開裂的問題,并將焊接變形減少至可接受的公差范圍。
上述工作流程被應用到擺臂和扭力梁兩種結構上,可以明顯的和可持續(xù)的幫助用戶減少焊接殘余應力、變形，最終成功的預防結構開裂問題。
受益
長安汽車通過使用 Simufact 能夠對焊接殘余應力和變形進行精準的預測，并基于得到的焊接殘余應力等結果進行后續(xù)的焊縫疲勞性能分析,從而幫助企業(yè)降低開發(fā)階段的測試工作約 20%的時間和 10% 的成本投入。

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