Виртуальный инжиниринг

BMW

SYSWELD дает хорошие результаты по остаточным деформациям и остаточным напряжениям, которые очень близки с реально измеренными. С виртуальным прогнозированием мы способны сделать процесс сварки более технологичным на ранних стадиях проектирования

Dr.Sporer
Руководитель отдела испытаний шасси, BMW Group

Специалисты компании BMW применяют продукты ESI Group для решения различных задач. С помощью SYSWELD инженеры компании смоделировали закалку шестерни заднего моста, заварку корпуса моста с последующим приложением эксплуатационных нагрузок. В ходе расчетов были определены коробления после термообработки шестерни, а также структурные напряжения.

С помощью ESI инженеры BMW решили поставленную задачу – улучшили конструкцию подвески BMW 5 серии за счет моделирования сварки ее отдельных узлов. Поскольку специалисты BMW не имели опыта моделирования подобных задач, было принято решение о заключении партнерских отношений с ESI Group. Сотрудники ESI смоделировали коробление и остаточные напряжения от термических воздействий при сварке на реально существующем узле подвески. Выбранным для исследования узлом был поворотный кронштейн, который является элементом подвески заднего моста BMW 5 серии. Этот узел изготавливается из трех толстостенных алюминиевых деталей, которые свариваются друг с другом 8 швами в определенной последовательности.

Также инженерами были получены данные о короблениях корпуса после сварки, увеличен эксплуатационный ресурс всего механизма.

Конечной целью было повысить технологичность сборки и сварки на ранней стадии производственного цикла и сделать заключение в точности и обоснованности моделирования с использованием продукта от ESI Group SYSWELD.

Чтобы показать эффект от изменения различных параметров, было проведено моделирование нескольких вариантов технологии с использованием SYSWELD. Вариант 1 – это моделирование базовой технологии сварки. Расчет проведен для случая, когда рычаг оставался закрепленным на 10 секунд после завершения сварки.

Для вариантов 2 и 3 базовая технология сварки выполнялась с изменением граничных условий. Если при первом варианте изделие удерживалось закрепленным в течение 10 секунд, как и для варианта 2, то для 3 варианта это время составило 13 минут. 4 вариант был выполнен с изменением последовательности нанесения сварных швов. Сравнение затем было сделано между каждым вышеописанным вариантом и реальным процессом. Критериями оценки были: значения температур, короблений и остаточных напряжений.

Моделирование процессов сварки в SYSWELD дало ряд значительных преимуществ. Использование SYSWELD позволило технологическому отделу BMW оптимизировать режимы сварки и последовательность выполнения швов на ранней стадии разработки изделия.