Neue Entwicklungen zur Simulation von Verzug und Eigenspannungen beim Schweissen

摘要

Das Schweissen ist ein sehr vielschichtiger Prozess mit komplexen Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Teilprozessen. Fur spezielle Teilprozesse gibt es leistungsfahige Simulationsmodelle unterschiedlicher Abstraktionsgrade, die unter fixierten Randbedingungen sehr gute Ergebnisse liefern konnen. Wechselwirkungen mit anderen Teilprozessen werden bei diesen Simulationsmodellen jedoch meist nur unzureichend berucksichtigt. Die FEM ist das etablierte Werkzeug fur strukturmechanische und thermische Analysen. Sie wird auch zur "geschlossenen" Simulation des Schweissprozesses eingesetzt. Die Grenzen dieser Vorgehensweise werden jedoch bei der Abbildung der Schweissnaht und des Schmelzbereiches offensichtlich. Hier wird auf Schliffe der Schweissnaht und eine anschliessende Kalibrierung einer Ersatzwarmequelle, anhand dieser Schliffe, zuruckgegriffen. Es handelt sich somit um eine "Post-Simulation". Mit dem SST- SchweissSimulationsTool soll der Sprung von der reinen "Post-Simulation" zur "Pre-Simulation" geschafft werden. Hierfur werden die Ergebnisse der Teilprozesssimulationen in einer "FE- Mastersimulation" zusammen gefuhrt und durch die Moglichkeit der "Ergebnisruckspeisung" die Option einer bidirektionalen Kopplung gegeben [1].