新世代焊接工程材料研究:導入SIMULIA Abaqus模擬建模與分析課程

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每年秋天在英屬哥倫比亞大學校園的一間教室裡,以30-40個學生一組,成員包括本科生、研究生和博士後學生一起參加研究「材料的焊接和連結」。

該課程的規模在過去四年裡一直在穩健的增長,並已經成為大學裡最受歡迎的課程之一。教授Mahyar Asadi 博士是擁有15年行業經驗他一直在開發這門課程,以幫助學生做好準備,將更多的研究能量應用到業界的焊接工程。

焊接在我們周圍的結構建造中發揮著重要作用。建造安全、可靠的結構所需的焊接科學和工程背後存在著巨大的挑戰。很多時候,結構的焊縫理所當然成為了觀察事故的關鍵部分。

盡量減少焊縫對複雜結構的不利影響是一項艱鉅的任務,由於零件種類多樣,並沒有一個完美的焊接方法可以適用到所有的工況,實際上工程師們需要制定大量的計畫來緩解焊接結構的變形,每一次焊接實驗的嘗試都會浪費人力與材料資源,且必須重複使用零件嘗試各種焊接計畫。這樣的複雜性也使焊接工程上增加了許多問題,為了避免人力與材料的浪費,使用SIMULIA Abaqus結構模擬軟體就能大幅改善這個問題。

許多國際焊接組織強調焊接行業需要使用電腦模型進行智能焊接,以跟上現代技術的步伐。Mahyar Asadi博士的學生們透過QustomWeld和SIMULIA Abaqus進行大量的模擬,在SIMULIA Abaqus內我們可以透過Model change逐步填入材料,也可以觀察應力應變以及焊縫溫度分布的影響,甚至可以利用微結構的模擬技術了解更多的細節。透過這一系列的努力可以了解到,雖然很難預測每種焊接方案的影響,但模擬可以事先預測每種焊接方法的有效性,應用範圍包含普通的單一焊縫零件、T型件、多個肋設計的板材結構、以及具有數個焊縫的零件等。

士盟科技-部落格-成功案例-圖1.SIMULIA Abaqus
士盟科技-部落格-成功案例-圖2.SIMULIA Abaqus

研究團隊透過SIMULIA Abaqus模擬結果進行實際的實驗,也從實驗發現模擬結果有良好的準確性與一致性。焊接模擬已經在深入的研究之下,成為一個可靠的模型,除了可以完整觀察焊接結構的性能,也能預測成功焊縫。

目前的研究使焊接科學與焊接工程之間的差距大幅縮短,SIMULIA Abaqus的模擬也使得工程師在焊接的領域變得更加創新。;焊接模擬是經過驗證的工具,可幫助工程師運用他們的創造力、專業知識和技能提高生產力和創新能力。Mahyar Asadi博士的研究結合了焊接建模和模擬分析課程,使得焊接工程的知識與技能更加豐富。

關鍵字:焊接分析、weld、fasteners

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