人所共知,居品的瞎想与制造和加工工艺密切有计划,加工工艺的优劣关于居品的质地影响至关首要。传统模式下,居品的加工工艺主要依靠“劝诫+查验”,存在瞎想和研发周期长、资本高、效率低等问题,居品的质地精度难以得到灵验保证。当代工业实践评释注解91 麻豆,将工艺仿真软件引入制造过程在提高居品质地、造谣工艺定型周期、量入为出材料资本等方面有着显赫的经济效益。 一、工艺仿真软件的发展历程与近况 工艺仿真实工艺评价和工艺参数优化的主要技能,其基本道理是:在工艺瞎想阶段哄骗仿真软件对工艺的全过程进行模拟分析,通过图形、数据等阵势直不雅地反应诸如材料塑性流动、温度场、应变场、载荷等各种信息,揣度可能存在的加工劣势;通过改换工艺参数对不同工艺有经营进行模拟分析,回来规章进而好意思满工艺优化,战胜工艺有经营和主要工艺参数。 工艺仿真的发展和研究始于锻造过程,这是因为铸件的凝固过程温度场模拟经营相对轻视。1962年,丹麦Forsund初次礼聘有限差分法进行铸件凝固过程的传热经营。之后,好意思国Mihcigan大学的Marrnoe、日本的大中逸雄等东说念主接踵入手了凝固过程模拟,并从锻造逐步扩展到了锻造、焊接等加工工艺模拟。我国事从1978年入手开展铸件凝固数值模拟研究,并形成了自身特色,研究责任基本紧跟海外工夫的前沿标准,从宏不雅模拟插足微不雅组织模拟,并开展了并行工程环境下的框架集成责任。 但受制于经营机科学的为止以及数值模拟经营模子等方面,那时的工艺仿真谛论和方法发展相对幽静,直到20世纪90年代中后期才迎来了速即发展阶段,流显露了许多微不雅组织模拟方法、复杂几何模子的简化方法及经营道理。从面前来看,工艺仿真工夫在表面上趋于教诲,国际上出现了许多专用的工艺仿真生意软件,举例锻造工艺仿真软件ProCAST、MAGMASOFT、AnyCasting、NOVACAST、JSCAST、FLOW-3D CAST等,注塑工艺仿真软件Moldflow、Moldex3D、3D TIMON等,锻造工艺仿真软件DEFORM、FORGE、QForm、AFDEX等,焊接工艺仿真软件SYSWELD、FLOW-3D WELD、Simufact Welding等,冲压工艺仿真软件AutoForm Forming、LS-DYNA、DYNAFORM、PAM-STAMP、JSTAMP等,挤压工艺仿真软件Inspire Extrude、Ansys Polyflow、QForm-Extrusion,复合材料加工仿真软件PAM-COMPOSITES、Digimat、Fibersim、RTM-Worx等,化工工艺仿真软件Aspen Plus、AVEVA PRO/II Simulation、ChemCAD等,这些软件的专科性远优于通用软件,工程应用实在度较高,逐步成为企业工艺研究和开发的首要技能。 相较于海外,我国的工艺仿真研究起步较晚,面前主如果一些重心高校针对工艺仿真软件进行了开发,举例华中科技大学自主研发的锻造工艺仿真软件华铸CAE、注塑工艺仿真软件HsCAE、焊接工艺仿真软件Inteweld、冲压工艺仿真软件FASTAMP-NX,北京理工大学自主研发的复合材料三维数字化工艺瞎想与仿真软件CPSD等。还有少数企业开发了工艺仿真软件,举例塑料射出成型软件Moldex3D,锻造模拟软件CASTSOFT,焊接工艺仿真软件Semweld,这些软件面前已告捷应用于践诺的工艺仿真模拟。 二、主要的工艺仿真软件清点 本文主要聚焦于居品成形过程仿真,清点市面上常见的锻造、注塑、锻造、焊接、冲压、挤压、复合材料加工、化工、切削、数控加工、热处理的工艺仿真软件算计91款,旨在引起行业表里对工艺仿真工夫的宠爱,鞭策该工夫在制造业的深度应用,发奋好意思满居品制造的“一次告捷”。
评释:该舆图由e-works基于厂商公开信息整理,若有遗漏,迎接厂商与e-works积极有计划,咱们将在明天发布的版块中进行增补与完善,有计划邮箱wxx@e-works.net.cn。 (一)锻造工艺仿真软件 锻造工艺仿真软件是对铸件形成过程中的流场、温度场进行模拟,况且草率对锻造过程中产生的劣势(如裹气、冷隔、缩孔、缩松)进行揣度,从而对锻造过程所触及的工艺参数、工艺有经营等作念出评价和优化,达到造谣锻造废品率,裁汰锻造工艺定型周期。 面前,市集上主流的锻造工艺仿真软件有:法国ESI Group的ProCAST软件、德国MAGMA Giessereitechnologie GmbH的MAGMASOFT软件、好意思国Flow Science的FLOW-3D CAST软件,好意思国Finite Solutions的SOLIDCast软件,日本高力科的JSCAST,韩国AnyCasting Software的AnyCasting软件。其中,ProCAST、MAGMASOFT和FLOW-3D CAST软件被泛泛应用于锻造行业,尤其是汽车和重工业领域锻造件的瞎想和优化;SOLIDCast应用于工程机械、汽车、重工业、科研院所等行业,JSCAST的用户蚁集在汽车、重工业、工程机械、压铸机械等行业,AnyCasting主要应用于汽车、造船、重工业及电气、电子行业。
锻造工艺仿真厂商
此外,市集上还不错看到华中科技大学的华铸CAE、NovaCast的NOVACAST、Altair的Inspire Cast、日立的ADSTEFAN、C3P Software的Cast-Designer、TRANSVALOR 的THERCAST、朔方恒利的CASTSOFT等锻造工艺仿真软件。具体的锻造工艺仿真软件信息清点和先容如下:
锻造工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、AnyCasting礼聘基于混划算法的Real Flow工夫,使用智能化的可变网格自动生成,支合手多核高性能并走时算,适用于砂型锻造、金属型重力锻造、高压压铸、低压锻造、倾转锻造、精密锻造、半固态等简直通盘锻造工艺的仿真分析,泛泛应用于汽车制造、电子电器、重型工业等行业,为铸件质地提供可靠的工夫保险。 2、ADSTEFAN是由日立推出的锻造模拟系统,不错分析流入铸模内的熔融金属情状过头凝固过程。由于礼聘了可视化分析,草率在瞎想初期详细锻造劣势,造谣试作次数,裁汰制作周期,削减资本。ADSTEFAN适用于各种压铸、重力锻造、沙模锻造、触变锻造、歪斜锻造、脱蜡锻造等锻造工艺,具有高效分析、操作轻视等上风。 3、CASTSOFT是一套集铸件分量、体积、模数、补缩系统、浇铸系统、三维实体造型数据接口、有限差分网格剖分、锻造过程仿真、锻造劣势揣度、工艺优化为一体的锻造工艺瞎想及模拟优化集成软件。基于该软件,可完成铸件形成过程模拟,并对铸件分娩过程中的劣势进行揣度,从而好意思满对锻造过程中所触及的工艺参数和工艺有经营作念出合理评价及优化。 4、Cast-Designer为锻造行业量身定制,为锻造行业客户和锻造居品提供包括智能配料,材料报价,DFM评估,流说念系统瞎想,高档全场分析(热/流动/凝固/应力/微不雅)模拟功能。Cast-Designer支合手简直通盘的锻造工艺,况且草率准确揣度缩孔/气孔/名义流痕/残余应力/变形与收缩等锻造问题,匡助锻造工程师在瞎想阶段进行有经营评估与决策,提高铸件品质与良品率。 5、FLOW-3D CAST提供了完满的流场和热力学场的全场所锻造处治有经营,其最新版才气有11个锻造工艺模块,包括了离心锻造(立式和卧式)、一语气锻造(一语气和半一语气)、重力金属型锻造、高压锻造(液态和半固态)、精密锻造、低压砂型锻造、低压金属型锻造、砂型锻造(玄色和有色)、制芯工艺(冷芯盒/热芯盒/无机砂芯)、隐匿模锻造(玄色和有色)、倾转锻造(砂型和金属型)。 6、华铸CAE是由华中科技大学经三十余年研究开发,并在永久的分娩实践中不休立异和完善的集成软件系统。它以铸件充型、凝固过程数值模拟工夫为中枢,对铸件的成型过程进行工艺分析和质地揣度,从而协助工艺东说念主员完成铸件的工艺优化责任。该软件对铸件充型、凝固过程进行经营机模拟,揣度锻造过程中可能产生的卷气、夹渣、冲砂、浇不及、冷隔、缩孔、缩松等劣势。 7、Inspire Cast是一款可快速模拟锻造过程的仿真软件,允许用户增强和优化他们制造的组件,以幸免各种典型的锻造劣势。值得一提的是,Altair Inspire Cast关于入门者极端友好,其招引式工艺模板针对金属模重力锻造、砂模重力锻造、熔模锻造、高压锻造、低压锻造和歪斜浇注工艺仿真提供了五个轻视法子,入门者经过轻视培训即可上手。 8、JSCAST是1986年由日本小松机械与大阪大学聚积研发的锻造专用的仿真模拟软件,对应高压锻造、砂型锻造、精密锻造、低压锻造、歪斜锻造、隐匿模锻造等各种工艺,可凭据充填流动、速率散布等经营收尾,揣度卷气、夹杂、充填不良、冷隔、流痕等流动劣势;可凭据凝固次序、凝固时代、温度梯度、新山判据等,揣度缩孔、缩松、气孔等凝固劣势。 9、MAGMASOFT 是一款德国出品的锻造仿真工艺软件,草率对锻造过程中的充型、凝固、冷却、热处理、应力应变等内容进行全面的模拟分析,被泛泛用于立异金属铸件质地、优化工艺条款和造谣分娩资本。MAGMASOFT能为通盘锻造材料和锻造工艺战胜老成的工艺参数和最好的锻造工艺条款,包括热处理和熔真金不怕火。 10、NOVACAST铸酿成形仿真模拟系统礼聘了CVM限度体积法经营机数值模拟工夫,是专为分析、评价和优化锻造工艺有经营而开发的一款软件器具。NOVACAST具有图形界面友好,高度模块化、集成化的限度体积法模拟系统,专科的锻造几何结构瞎想经营系统,算法始创,经营速率快,模拟精度高等功能特色,可用于铸件充型和凝固过程的模拟,可优化浇冒口系统和出气系统。 11、ProCAST是业界公认的锻造工艺仿真软件之一,在1994年由好意思国UES公司开发,并于2002年被ESI集团收购。ProCAST能对大多数锻造合金的各种锻造工艺(如砂铸、压铸、精铸以及这类工艺有计划的各种变体工艺)进行热-流动-应力分析和评估的完全耦合,包括劣势检测、残余应力、零件变形、微不雅结构和机械性能揣度。ProCAST还处治了其他与锻造有计划的制造工艺,如芯吹和热处理。 12、SOLIDCast是由Finite Solutions公司开发的一款锻造工艺模拟软件,草率模拟简直通盘金属浇入砂型、壳型、熔模及金属型的充型过程,以及后头的凝固和冷却过程。SOLIDCast礼聘有限差分法经营传热,同期结合特有的“热容积法”追踪金属体积变化,揣度铸件在浇注、凝固、冷却过程可能出现的劣势。 13、THERCAST是一款连铸工艺和模铸工艺的数值模拟软件,主要用于模拟、揣度、分析、优化钢铁以过头他金属的锻造工艺。基于THERCAST软件,用户能合手续监控温度随时代变化的趋势,追踪分娩要津中轻易小数或区间的压力以过头他属性,为后续工艺处理提供合理建议和灵验模拟数据。 (二)注塑工艺仿真软件 注塑工艺仿真实凭据塑料加工流变学和传热学的基本表面,设立塑料熔体在模具型腔中流动、传热的物理、数学模子,利用数值经营表面构造其求解方法,利用经营机图形学工夫在经营机屏幕上形象、直不雅地模拟出践诺成型中熔体的动态填充、冷却等过程,定量地给出成型过程中的状态参数,如压力、温度、速率等。 面前,市面上使用较多的注塑工艺仿真软件是好意思国Autodesk的Moldflow软件、中国(台湾)科盛科技的Moldex3D,日本东丽工程的3D TIMON,这几款软件应用最为泛泛,行业认同度较高。具体来讲,Moldflow软件泛泛应用于汽车、家电、电子以及精密模具等行业,Moldex3D主要应用于汽车、航空航天、高技术/电子、医疗等行业。
注塑工艺仿真厂商
诚然,注塑仿真自己是个极端短促的工夫规模,市集容量有限,不同软件的角逐也很热烈。注塑仿真软件的后来居上主要包括华中科技大学的HsCAE软件,Altair的Inspire Mold软件,达索系统的SIMPOE和SOLIDWORKS Plastics软件,在塑料成品和模具瞎想的繁多应用中阐明了首要作用。具体的注塑工艺仿真软件信息清点和先容如下:
注塑工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、HsCAE是由华中科技大学塑性成型模拟及模具工夫国度重心实验室华塑软件研究中心历时二十余年开发的软件,该软件能对传统注塑成型全过程和睦辅打针成型进行三维模拟,况且不错对工艺参数进行优化。HsCAE模块功能包括充模模块、保压模块、冷却模块、应力模块、翘曲模块、气辅模块、动作仿真模块、实体流模块、网格经管模块、分析敷陈模块、材料测试建库模块等。 2、Inspire Mold是Altair为工程师提供的一款端到端注塑成型软件,一齐隐敝从入手部件瞎想和了解打针成型工艺,到增强工程团员物的材料映射和灵验分析、优化复杂部件的结构和倦怠性能。通过Inspire Mold五步责任过程可对成型瞎想履行虚构测试、考证、校正和优化,并可拜访评估功能以评估打针成型零部件的可制造性,在制造模具之前就尽早排斥常见的制造劣势。 3、Moldflow是一款用于塑料居品、模具的瞎想与制造的仿真软件,可用于处治塑料注压成型方面的问题,其高档器具和简明的用户界面有助于处治制造难题,举例零件翘曲、冷却管说念效率以及周期时代裁汰。Moldflow主要由面向工程师和分析师的注压成型仿真器具Moldflow Insight和面向零件和模具瞎想工程师的热塑型塑料注塑成型仿真器具Moldflow Adviser两款居品构成。 4、Moldex3D是一款塑料射出成型软件,主要由Moldex3D和Moldex3D IC Packaging两款居品构成。其中,Moldex3D可协助客户模拟更泛泛的射出成型应用范围,处治各种塑胶居品瞎想与制造问题;Moldex3D IC Packaging所以环氧树脂材料进行封装的制程,以达到保护精密电子晶片幸免物理损坏或腐蚀。Moldex3D软件的上风在于CAD镶嵌式前处理、高档自动3D网格引擎、高贯通三维网格工夫和高效力平走时算。 5、SIMPOE是一款塑料注塑成型模拟软件,于2013年被达索系统收购,可直接为塑料零件和注塑模具的瞎想提供易于使用的注塑模流仿真功能。SIMPOE可用于揣度成型过程中的力学状态,如流动模式、压力、融解温度、剪切力、收缩、翘曲等散布情况,还可评估模具温度、成型轮回时代、打针压力、锁模力等参数。通过这些参数瞎想东说念主员不错评估合适的成型条款和模具瞎想参数,比如浇注口的位置、透风口的位置、流说念瞎想等。 6、SOLIDWORKS Plastics为分析塑料零件和注塑模具的仿真器具。它模拟熔融塑料在注塑成型过程中的流动形式,以揣度与制造有计划的劣势,以便在瞎想阶段快速评估零件的可制造性。SOLIDWORKS Plastics可匡助用户在零件和模具瞎想的最早阶段揣度和幸免制造劣势,排斥代价腾贵的模具返工,同期,还排斥了瞎想塑料零件时的推测和风险,使用户草率在通盘瞎想过程中准确评估可制造性、功能和质地。 7、3D TIMON是由日本东丽工程株式会社开发的一个针对注塑成型的仿真分析软件,相宜入门者和专科东说念主员的要求,隐敝射出成形的通盘过程,可灵验草率披锋、变形、缺胶、缩水等不良风光。3D TIMON由繁多模块构成,包括证实贯通收尾的Pre/Post、模具冷却贯通、充填贯通、保压/冷却贯通、纤维配向贯通、变形贯通的求解器,还有流胶时的嵌件变形贯通、嵌件成型品合座变形贯通的INSERT、双色成形时的充填/变形贯通MultiMold等。 (三)锻造工艺仿真软件 锻造工艺仿真实哄骗各种锻造模拟软件对锻造工艺过程进行经营机虚构模拟,泛泛适用于工艺研发阶段模具的瞎想及工艺参数的校验和优化。锻造工艺仿真可直不雅地反应金属在塑性成形过程中的流动状态,客不雅地得到塑性变形区的应力应变散布、温度场散布,从而对锻造过程中可能的劣势进行揣度,为锻造工艺瞎想和优化提供科学依据,裁汰居品研发和制造周期。 面前,市面上教诲的生意锻造工艺仿真软件主要包括好意思国SFTC的DEFORM软件,瑞典海克斯康的Simufact Forming软件,法国TRANSVA的FORGE和COLDFORM软件,韩国MFRC的AFDEX软件,俄罗斯QuantorForm的QForm软件,这些软件关于锻造工艺的立异和优化具有较高的可靠性和指挥价值。
锻造工艺仿真厂商
其中,DEFORM在航空、航天、船舶、汽车、能源、高校等行业取得了切实渊博的应用效益,为制造企业处治了大都的工艺难题;Simufact Forming是面向从事金属成型与加工仿真分析领域公司应用的软件器具;FORGE主要用于汽车、航空航天、有色金属、紧固件、腕表制造业等行业,COLDFORM不错欢悦紧固件、汽车零部件、腕表制造业等行业的应用需求;AFDEX的应用多见于汽车、轴承、模具、科研院所等行业,QForm泛泛应用于航空航天、汽车、铁路机车等行业。具体的锻造工艺仿真软件信息清点和先容如下:
锻造工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、AFDEX专为锻造工艺和模具工夫模拟、优化与考证而开发,是一款具有智能化特征的通用金属体积成形模拟软件,不仅不错进行锻造、轧制、挤压、精冲、冷热拉拔、解放锻、环轧等传统塑形加工分析,还不错进行由工程师自界说的塑形加工分析。AFDEX礼聘刚-粘塑性有限元方法,不错模拟金属流线、温度场、应力、应变、应变速率、模具应力、模具磨损、成形载荷和随性等。 2、COLDFORM是一款专科的冷锻成形工艺的数值模拟软件,主要用于紧固件制造(如螺丝、螺母、螺栓、垫圈)、汽车零部件制造(如空腹轴、环轧制的环形部件)、中厚钢板成形件(如腕表制造业)等行业。COLDFORM不错瞎想和考证锻造过程,并能精准揣度最终的几何阵势和精准尺寸、材料流动、填充、折叠、毁伤和断裂、残余应力散布,还有位移、等效应变、应变速率、应力、温度和其他用户变量。 3、DEFORM专为金属成形而瞎想,可用于锻造、挤压、拉拔、解放锻、旋揉成形、轧制、粉末成形、切削、冲压、旋压、焊接、电磁成形等工艺以及DOE工艺参数优化瞎想。DEFORM自带材料模子,包括弹性、刚(粘)塑性、弹塑性、热刚(粘)塑性和粉末介质材料模子。DEFORM经营中大变形部位网格全自动从头剖分,不需东说念主工插手;同期,用户自界说子函数功能允许用户界说我方的材料模子、模具通顺、压力模子、断裂准则和其他函数。 4、FORGE是Transvalor公司的旗舰居品,用于模拟冷热成型过程,可欢悦各种工业部门分娩锻造零件的分析需求。FORGE软件具有额外功能,如正向/逆向点、面追踪功能,自动优化功能等,不错对锻造分娩的全过程进行模子,包括棒料剪切下料,辊锻、横轧、辗环,冷锻,切边,钢淬火和晶粒形成。FORGE软件主可应用于汽车、航空航天、腕表制造业、标准件、铜锻造等不同业业。 5、QForm是锻造工艺的模拟和优化软件,应用于解放锻,模锻,冷、温、热锻,回旋成形工艺和其他锻造工艺。QFORM的开发东说念主员将金属成形模拟的30年劝诫整合到了软件,并为软件开发了一个完全自动和高度自稳当的网格生成器,完全不需要用户滋扰。同期,QForm有许多种数据库,包括工件材料,模具材料,诱导(举例机械压力机,液压机,螺旋压力机,锻锤,反转成形诱导)和润滑剂。详备的用户手册已有5种话语,包括软件特征的样子、案例及表面。 6、Simufact Forming是由MSC Software(已被海克斯康收购)推出的一套工业锻酿成形过程的仿真分析软件,能灵验地用来不雅察相比钢模与锻造制程的不同,对各种制程本性的影响,从而用最省的材料、最短的时程,得到机械性质最相宜预期的锻造居品。 Simufact Forming内置了Marc和Dytran求解器,这两种求解器上风互补,其中,基于MSC Dytran的显式非线性有限体积求解器,在经营热锻工艺方面有额外上风。 (四)焊接工艺仿真软件 焊接工艺仿真,践诺上是热传导有限元贯通法和非线性有限元应力贯通法的组合,已成为线性问题及塑性随性等非线性问题贯通不行或缺的技能。通过对复杂或不行不雅察的焊接风光进行仿真和对极点情况下尚不知的规则的揣度,有助于认清焊接风光的骨子特征,优化结构瞎想和工艺瞎想,从而减少查验责任量,提高焊接质地。 当今,市面上专科的焊接工艺仿真软件包括ESI Group的SYSWELD软件,海克斯康的Simufact Welding软件,Flow Science的FLOW-3D WELD软件,华中科技大学自主研发的Inteweld,C3P Software的Cast-Designer WELD软件,SWANTEC的SORPAS软件,GE Additive的Virfac Welding软件,JSOL的JWELD软件,以及后来居上翔博科技的Semweld软件。
焊接工艺仿真厂商
其中,SYSWELD当先源于核工业,自后应用范围扩大到汽车工业、航空航天、国防和重型工业;Simufact Welding主要用于汽车、铁路车辆、工程机械等行业;FLOW-3D WELD为航天、船舶、海洋工程等行业的激光焊策应用提供仿真功能;Inteweld可用于航空航天、海洋装备、轨说念交通等行业;Cast-Designer WELD在汽车、航空航天、铁路机车、造船、建筑等行业应用泛泛;SORPAS主要应用于汽车、航空航天、电气和电子、铁路运载和铁路轨说念等行业;Virfac Welding可用于航空航天,汽车和能源等行业;JWELD主要用于制造业中的各种板类焊接结构的装配变形揣度或模拟;Semweld可用于航空、航天、工程机械等行业结构件的焊接。具体的焊接工艺仿真软件信息清点和先容如下:
焊接工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、Cast-Designer WELD针对大型焊件,从材猜测工艺,到模拟和优化的全过程系统,内置超快速自动建模工夫和东说念主工智能优化算法。Cast-Designer WELD提供完满的焊接处治有经营:包括焊接工艺瞎想、模拟和焊接装配优化。过程中斟酌了几何瞎想,材料性能和焊接工艺等通盘因数。 2、FLOW-3D WELD为激光焊策应用提供强劲的仿真功能,通过更好的工艺限度,不错最大限定地减少气孔、热影响区和限度微不雅结构演变,好意思满工艺优化。为了精准模拟激光焊接过程,FLOW-3D WELD斟酌了激光热源、熔池流体流动、传热、名义张力、凝固、多重反射和相变等通盘有计划物理过程。FLOW-3D WELD有着额外的解放液面追踪算法,得当模拟高度复杂的熔池。 3、InteWeld是一款分析和优化焊接工艺的软件,集成了双椭球、旋转高斯体、高斯面、锥体等多种热源模子,热源可轻易组合,可好意思满对激光焊接、电子束焊接、TIG焊接、MIG焊接、激光电弧复合焊接等绝大多数焊接工艺温度场、应力场以及变形随时代变化的模拟仿真。 4、JWELD是一个模拟焊接过程的软件,通过对焊件的焊接过程事前模拟提前稽察焊接工艺瞎想和装配问题,了解可能的变形应力等。JWELD软件特色包括研究不同的装配次序以减少焊接变形,领有专诚为焊接仿真而瞎想的用户界面,评估不同的制造场景,支合手搅动摩擦焊接仿真。 5、Simufact Welding是一种模块化居品系列,用于模拟材料的弹塑性活动和结构焊接模拟。Simufact Welding通过结构焊接仿真(包括电弧焊、激光焊、电子束焊、钎焊等),用于建模和模拟各种热联结工艺。此外,Simufact Welding还不错仿真热处理工艺,斟酌冷却和规模条款设立的变化以及焊接结构的机械负载的可能性。Simufact Welding具有高精度,无需在应用纪律之间切换,泛泛的应用领域和多种可得到的模拟收尾,纯真的缩放模拟方法、模块化结构等优点。 6、SYSWELD草率对材料本性、微不雅结构、残余应力和焊接结构件和组件的变形进行额外而全面的虚构评估。SYSWELD不错模拟不同的焊接工艺(电弧、电子束、激光和点焊)和热处理工艺(渗碳、碳氮共渗和淬火),并涵盖了通盘有计划的风光(包括化学、热、冶金和机械风光)。通过将通盘有计划的制造影响纳入考量范围,并使模拟收尾从一个制造工序传递到下一个制造工序,SYSWELD为焊接和拼装工业零件的制造提供了确切可揣度的端到端处治有经营。 7、SORPAS是专诚用于模拟和优化电阻焊接,机械联结及有计划过程瞎想的专用有限元分析软件。通过集成焊接工程专科常识与数值建模工夫,SORPAS可直接用于工业应用。SORPAS的分析范围包括点焊,凸焊,电镦/热熔,铆接、SPR,焊接、铆接强度分析。SORPAS的工艺优化和批量经管野心功能可用于揣度提高焊接质地、提高分娩踏实性和减少飞溅。SORPAS 2D.welding和SORPAS 3D.welding被用于评估各种厚度和材料比率的材料的可焊性。 8、Semweld焊接仿真软件是由北京翔博科技开发,充分斟酌到焊接仿真、工夫、工艺东说念主员的践诺需求,针对不同复杂进程结构件,好意思满使用不同仿真方法来进行仿真的目的,相较于现行焊接仿真软件,Semweld软件上风在于:仿真方法各种,不同复杂进程结构件不同处理,使用愈加东说念主性化;丰富的热源类型,取舍更多;材料数据王人全,调用轻视;参数化建模,过程化仿真招引,操作浅易。 9、Virfac Welding是一款焊接仿真软件,主要由四大模块构成:VIRFAC Welding Designer(瞬态焊接模块)、VIRFAC Welding Scheduler(焊接装配模块)、VIRFAC Welding Mega(快速焊接变形模块)和VIRFAC Friction Stir Welding(搅动摩擦焊模块)。其中,VIRFAC Welding Designer设立了瞬态数值模子草率不同的焊接工艺;VIRFAC Welding Scheduler适用于复杂零件多焊焊缝的焊接装配变形揣度;VIRFAC Welding Mega集成了JWELD求解器,使用户不错揣度或模拟各种板类焊接结构的装配变形,包括节约单的焊接有计划到多焊缝结构;VIRFAC Friction Stir Welding提供搅动摩擦焊(FSW)工艺仿真功能。 (五)冲压工艺仿真软件 冲压工艺仿真实指应用经营机数值模拟工夫模拟冲压成形过程,通过限度提高成型裕度,裁汰现场调试周期及造谣调试资本。基于冲压工艺仿真软件,企业的终极主见是最猛进程欢悦客户需求(包括材料利用率、保证工艺的合感性等),最猛进程量入为出制酿资本,保证制件及格无劣势;优化模具瞎想、造谣现场调试资本。 面前市面上有多款冲压工艺仿真软件,其中最为主流的是瑞士AutoForm的AutoForm Forming软件、好意思国ETA的DYNAFORM、好意思国Ansys的LS-DYNA、法国ESI Group的PAM-STAMP、日本JSOL的JSTAMP。AutoForm Forming是专家汽车主机厂和模具厂的首选冲压仿真软件,也涉足于医疗、电器以及大型家用电器行业;DYNAFORM在汽车、模具、钢铁、家电、电子、航空航天等行业有着泛泛的应用;LS-DYNA多年来是汽车行业耐撞性和乘客安全仿真的黄金标准,应用领域包括汽车、航空航天、制造、消费类、电子/高技术等;PAM-STAMP主要应用于汽车、航空航天、模具等行业;JSTAMP的应用可见于汽车、轨说念交通装备、模具、科研机构等行业。
冲压工艺仿真厂商
其次,海克斯康的FormingSuite和Simufact Forming,华中科技大学的FASTAMP-NX,Altair的Inspire Form等软件在冲压仿真市集也都得到了较泛泛的应用。FormingSuite在航空航天、汽车、船舶、铁说念车辆、家用电器、钢材、模具等行业得到了泛泛应用,Simufact Forming主要应用于汽车、模具、工程机械等行业;FASTAMP-NX在航空航天、汽车、五金家电等行业得到泛泛应用;Inspire Form的应用涵盖汽车、航空航天、电子、制药和重工业等行业。 此外,2022年,Ansys推出的Ansys Forming可对汽车、家电、航空航天、包装品等行业常见的金属薄板成形工艺进行模拟分析;C3P Software推出的AI-FORM是专家首款直策应用于冲压成形的交互式多主见优化商用软件,能宽阔应用于汽车工业、精密冲压和一语气模冲压工业中。具体的冲压工艺仿真软件信息清点和先容如下:
冲压工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、AutoForm Forming可用于估价、瞎想、模拟、评估和考证金属板材成形工艺,由可制造的金属板材零件瞎想AutoForm-StampingAdviser、仿真设立于收尾评估AutoForm-Explorer、用于立异冲压工艺得到老成制造过程的AutoForm-Sigma、数字试模助手AutoForm-TryoutAssistant、抵偿计策AutoForm-AutoComp、早期阶段估算模具资本AutoForm-CostEstimator、战胜最好磨损驻防AutoForm-Die Adviser、模拟金属板材成形过程AutoForm-FormingSolver、优化修边线和板料轮廓AutoForm-Trim一系列软件构成。 2、Ansys Forming是一款全新的冲压成形分析器具,于2022年2月认真推出,在高强钢、铝合金上的回弹揣度上有较高的精度、并方便进行复杂的多工序仿真。工程师可在一个平台上履行通盘模具工艺,减少物理测试的需求,并提高分娩力和造谣资本。Ansys Forming基于LS-DYNA进行求解,LS-DYNA在板料成形领域有二十多个专利,最近几年的求解器开发使得LS-DYNA在冲压求解速率有了显赫提高,草率保证Ansys Forming的求解精度和速率达到最优。 3、AI-FORM冲压瞎想优化软件礼聘全新的系统与框架,基于东说念主工智能工夫,包括演化的遗传算法、粒子群算法,DOE查验等,同期,将数字工夫、东说念主工智能工夫和瞎想探索工夫灵验会通,把原来需要工程瞎想东说念主员进行重复性的、易出错的数字处理责任交由软件自动化处理。AI-FORM礼聘几何驱动的模式,对多个瞎想可选有经营进行自动评估,大大裁汰了居品瞎想周期,显赫提高了居品质地和居品可靠性。 4、DYNAFORM是一款为冲压居品及模具开发提供CAE合座处治有经营工夫的软件,主要由板料尺寸工程,成形仿真,回弹及回弹抵偿,板料尺寸、切边线优化,管成形:弯管及液压胀型,体积成形,热成形和冲模系统分析的功能模块构成。DYNAFORM不错揣度成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、名义质地,评估板料的成形性能,从而为板成形工艺及模具瞎想提供匡助。 5、FASTAMP-NX由华中科技大学材料成形与模具工夫国度重心实验室自行瞎想开发,是专诚的板料冲压成形快速分析软件。该软件可精准经营冲压件或零件的毛坯尺寸;模拟两步成形和多步成形过程;可近似地模拟单动压机、双动压机、三动压机等类型压机成形过程;可快速揣度隐敝件三维翻边过程的可成形性,精准战胜三维修边线,大幅度提高修边模和翻边模的瞎想效率;可进行毛坯分步伸开,伸开过程中可斟酌中性层偏移对伸开尺寸的影响,可得到零件的中间构形阵势。 6、FormingSuite是一款针对早期冲压成型仿真和冲压资本经营的仿真分析软件,通过这款软件草率极端轻视的完成居品的数据分析,实时战胜可行性敷陈,从而战胜居品的标准性。FormingSuite软件特色主要阐扬为工艺化界面立场、强劲的求解器(包含三大求解器:一步反算求解器(CHI)、隐式增量有限元求解器(FIT)以及自大求解器LS-DYNA)、提供多种工业标准材料数据库、浅易的网格处理功能、完备的工艺条款设立、自动生成HTML敷陈等。 7、Inspire Form是一款金属板材成形仿真软件,领有完满的冲压仿真环境,可针对冷、热金属板材成形、弯管成形,液压成形和复合材料成形提供支合手。借助这款精准且高度可扩展的处治有经营,用户在几秒钟内即可完成早期制造可行性分析或履行高档过程考证、优化和虚构查验。Inspire Form的主邀功能包括几何创建和简化、模子设立、材料库、分析和收尾可视化、多公步虚构试模、模具几何模块。 8、JSTAMP是由日本JSOL公司开发的基于LS-DYNA求解器的板材冲压成形仿真软件包,草率模拟板材冲压的全过程,包括:板材清高偏私、板材夹合手、压边圈压合、拉深筋顶住、冲压加载、拉深成形、冲裁、翻边、液压成形、弯管成形、热成形及卸载回弹等;草率精准地揣度板材离散、起皱、饱读励和回弹等的位置和进程,不错生成高精度回弹抵偿模具CAD模子的软件;能匡助瞎想东说念主员显赫减少模具开发瞎想时代和试模周期,造谣分娩资本。 9、LS-DYNA在金属成形中主要用于金属板料的冲压成形仿真。LS-DYNA的增量法允许用户模拟多工步的金属板料冲压工艺过程,同期具有很高的模拟精度;应用多核并行经营的方法,即就是大型部件的高精度模拟也不错在短短一个小时内完成。另外,LS-DYNA不错通过模拟零件修边和回弹来好意思满致个成形过程的仿真。LS-DYNA过头自带的前、后处理器具LS-PrePost领有许多特定的板料冲压功能模块。 10、PAM-STAMP主要用于虚构地开发和考证枢纽制造和联结工艺,以保证通盘钣金的零件、子组件和组件的分娩才气,匡助用户处治从零件和器具瞎想到零件分娩的钣金成形过程中的通盘问题。PAM-STAMP草率完成从模具瞎想的可行性、钣金冲压过程快速成形模拟、成形精准模拟、回弹揣度、回弹自动抵偿,还领有回弹后模具型面的输出等功能,此外,还提供了极端精准的管材逶迤模拟,具有传神的器具建模和活动,以得到更好的成型收尾以幸免卑劣问题。 11、Simufact Forming具有全面的塑性成形加工工艺仿真才气,礼聘3D建模和仿真工夫,保证模具和坯料模子的真实性、完满性。Simufact.Forming中枢模块包含了软件的操作界面、中枢求解器和材料数据库,不错好意思满各种冷成形、热锻造、轧制工艺过程模拟和模具应力分析,更快的好意思满模具性能评估。其中,Simufact Forming的材料模块不错匡助用户进行相变分析以及微不雅组织结构的经营,全面的CAD接口欢悦用户的个性化要求。 (六)挤压工艺仿真软件 挤压工艺仿真实指利用经营机数值模拟工夫模拟挤压成形过程,研究金属流动规章以及模具和挤压加工过程的温度场、速率场、应力应变场过头变化规章,并揣度践诺挤压过程中可能出现的劣势,进而趁早优化模具结构瞎想、养息挤出工艺参数和有针对性地淡薄工夫标的。 面前,市面上教诲的挤压工艺仿真软件还相比少,主要包括好意思国Altair的Inspire Extrude和HyperXtrude软件,Ansys的Ansys Polyflow软件,俄罗斯QuantorForm的QForm-Extrusion软件,法国SCC的Ludovic软件。
挤压工艺仿真厂商
Inspire Extrude是专科的金属与团员物挤压模拟器具,应用涵盖汽车、航空航天、电子等行业;HyperXtrude可应用于汽车、航空航天等行业的铝制挤压型材和合金挤压型材模拟;ANSYS POLYFLOW是专科的团员物加工和玻璃成型模拟软件,泛泛应用于汽车、建材、包装、电子电气、化工等行业;QForm-Extrusion是一款专科的铝型材挤压仿真软件,可用于模具、型材等行业;Ludovic是一款同向双螺杆挤出工艺数值仿真软件,主要应用于材料和制造行业。具体的挤压工艺仿真软件信息清点和先容如下:
挤压工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、Ansys Polyflow专用于粘弹性材料的流动模拟,适用于塑料,树脂等高分子材料的挤出成型、吹塑成型、热成型、纤维纺丝、层流混杂、涂覆成型、模压成型等加工过程中的流动及传热和化学反应问题。Ansys Polyflow礼聘有限元算法和老成的求解器,通过粗心的欧拉-拉格朗日变形网格工夫养息稳当变形规模。此外,Ansys Polyflow还具有粘弹性和复杂流变、战役侦测、网格重迭工夫、非线性热效应包含发射、滑移网格工夫等功能特色。 2、HyperXtrude是一款专科的针对挤压过程等分析材料流动和传热的有限元应用软件。HyperXtrude礼聘老成的求解算法,提供了最好的用于金属挤压、团员物挤压、坯料锻造、摩擦搅动焊、金属轧制和树脂传递成型等客户化定制仿真处治有经营。HyperXtrude草率在制造过程中精准地仿真金属流动和热传递,让用户大幅度减少模具瞎想时代和试模资本。 3、Inspire Extrude是一款专用的金属与团员物挤压仿真器具,不错模拟挤压过程中金属的流动和温度的变化情况,据此优化挤压模具的瞎想有经营,以确保流动的踏实均衡,还不错揣度和排斥居品的劣势。Inspire Extrude能准确模拟泛泛的合金材料的流动应力和材料的力学性能;还不错从型材变形、居品质地、焊接强度、分娩效率等方面,考证和改善模具瞎想的合感性。 4、Ludovic是专科的同向啮合双螺杆挤出工艺仿真软件,不错匡助用户方便的进行双螺杆挤出工艺的模拟仿真,进而达到限度工艺、改善居品质地、经管并减少试错次数的主见。Ludovic草率斟酌多种螺杆元件、各种螺杆组合,不限诱导尺寸,草率斟酌包括反应挤出在内的双螺杆挤出过程,不错方便的对收尾进行分析。同期,基于Ludovic还草率进行实验瞎想,进行多工况多参数工艺优化。 5、QForm-Extrusion是一款草率模拟模具耦合温度和机械场材料流动仿真的软件,致使是在极端复杂的薄壁型材上。QForm-Extrusion软件特色是责任带几何参数化和先进的自动耦划算法。通过将责任带几何阵势保存为参数,QForm Extrusion不错斟酌模具变形引起局部区域极端眇小的模具变形和责任带角度;通过对责任带几何参数化,QForm-Extrusion不错斟酌模具变形导致责任带发生一定角度的偏私,经营由此引起的导流角或不容角。 (七)复合材料加工仿真软件 凭据国际标准化组织ISO给出的界说,复合材料是由两种或者两种以上物理和化学性质不同的物资组合而成的一种多相固体材料。然而,由于复合材料具有硬度高、各向异性、层间剪切强度低等本性,其在加工过程中极易产陌生层、毛刺、扯破等劣势,而这些劣势的产生可纪念至加工工艺要津。借助复合材料加工仿真软件,东说念主们能更好地一语气力学、热传导、复杂化学反应等多种物理场在细不雅标准的耦合活动,进而达到揣度机理、解释风光的目的。 就生意软件而言,面前主流的均为少数发达国度的居品,举例法国ESI Group的PAM-COMPOSITES软件,瑞典海克斯康的Digimat软件,法国达索系统的Abaqus/CAE的复合材料建模器,德国Siemens的Fibersim软件,荷兰Polyworx的RTM-Worx软件,好意思国Altair的ESAComp和Multiscale Designer软件,好意思国AnalySwift的SwiftComp软件,英国Anaglyph的Laminate Tools软件,好意思国Ansys的Ansys Granta和Ansys ACP软件,荷兰AniForm的AniForm软件,好意思国Collier Aerospace的HyperX软件。
复合材料加工仿真厂商
其中,PAM-COMPOSITES主要适用于汽车和航空工业的纤维增强结构和半结构部件,以及礼聘多种材料热成型的声学部件和内饰部件;Digimat软件主要应用于材料、汽车、航空航天、武器、消费类行业;Abaqus/CAE的复合材料建模器可应用于航空航天、交通运载、能源环境等领域;Fibersim已告捷应用于航空、航天、汽车、船舶、医疗和体育用品等业界卓绝公司的复合材料工程居品瞎想中;RTM-Worx泛泛应用在航空航天、风能、汽车、土木匠程、造船等领域;ESAComp在航空、航天、汽车、船舶等行业得到了泛泛应用,Multiscale Designer应用范围涵盖层压复合、蜂窝芯、钢筋混凝土、骨骼以过头他材料领域;SwiftComp泛泛应用于高端垂纶竿、编织部件和蜂窝夹层结构等高应变复合材料结构;Laminate Tools主要应用于飞机、跑车、汽车、风电、高尔夫用品制造等行业;Ansys Granta应用范围涵盖航空航天、国防工业、能源/核能、汽车、医疗、电子等行业,Ansys ACP可应用于航空航天、汽车、电子电气、体育用品等行业;AniForm泛泛应用于航天、航空、汽车、消费品等行业;HyperX泛泛应用于航空航天、船舶、风力发电以及轨说念交通等行业。 在国内,复合材料加工仿真软件简直莫得,市面上仅看到北京理工大学的CPSD软件,面前还在生意软件转移过程中,可应用于航天、航空、汽车制造等行业。具体的复合材料加工仿真软件信息清点和先容如下:
复合材料加工仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、AniForm是一款复合材料成型工艺仿真软件,由AniForm PrePost图形用户界面和AniForm Core隐式求解器构成。使用AniForm PrePost可研究各种单向或织物增强层压板配置的可成形性,这些功能不错快速修改,举例坯料阵势以及切割和飞镖的斟酌。AniForm软件主要由复合成型模子模拟、层压板配置、加合手设立、材料性能、老成的求解器、真实揣度复合材料成型、数据接口这七大功能构成。 2、Ansys Granta是一款材料经管软件,提供Materials Data for Simulation、Granta Selector、Granta MI等居品,为企业提供材料数据、智能材料取舍、材料数据经管/应用等奇迹。Ansys Granta提供的材料数据包括金属、复合材料、塑料、增材制造、医疗、航空等领域,其额外的MaterialUniverse数据库,不错对通盘材料进行相比。 3、Ansys ACP是集成于Ansys Workbench环境中的一款专用的复合材料前后处理器具,在处理层压复合材料结构方面具有强劲的功能。Ansys ACP提供了工程上常用的复合材料失效准则,供用户取舍使用。Ansys ACP的后处理模块,可得到各种分析收尾如层间应力、应力、应变、最危境的失效区域等,还草率好意思满多有经营的分析对比等。 4、Abaqus/CAE的复合材料建模器属于Abaqus的一款插件,可确保在建模入手阶段就能斟酌铺层的的工艺性能,确保复合材料铺层在工艺上的可行性,这幸免了日后在研发周期上由于从头瞎想而增多的资本。此器具还不错生成制造数据以确保最终的零件与分析模子相符。 5、CPSD是一款复合材料三维数字化工艺瞎想与仿真软件,用于处治复合材料零件铺层工艺瞎想模式立异、细致化水虚心瞎想效率提高的问题。该软件集复合材料零件的模具型面生成、铺层工艺瞎想、仿真分析、工艺考证及可制造性评价等功能于一体,具有高效铺层瞎想、高精度仿真和全过程三维数字化、可视化、常识化、集成化的特色,为好意思满复合材料零件的数字化瞎想制造一体化提供有劲守旧。 6、Digimat是一款复合材料多标准建模与仿真软件,针对复合材料进行微不雅和宏不雅分析,揣度其性能并经营其机械,热和电性能, 也不错建模多种复合材料,包括由热塑性和热固性团员物以及弹性体制成的复合材料。Digimat由Digimat-MF、Digimat-FE、Digimat-MX、 Digimat-CAE、Digimat-MAP、Digimat-HC、Digimat-RP、Digimat-VA、Digimat-AM多个模块构成,支合手多种材料、多种性能和多种CAE分析工夫。 7、ESAComp是一款复合材料的分析与瞎想软件,适用于层合板结构的早期瞎想及后期考证,部分功能也集成到了Altair其他复合材料仿真软件中。ESAComp针对复合材料结构单位提供了大都的分析器具,用户可设立我方的材料数据库以及有计划铺层瞎想,并将其存于软件数据库中。除了材料数据,ESAComp还包括铺层、层合板、梁、板、圆筒、粘胶、机械联结、载荷及规模条款等信息。 8、Fibersim由一套完满的器具构成,支合手从零件想法到居品制造通盘复合材料的工程过程,其特有的复合材料仿真工夫,草率揣度复合材料如安在复杂的模具面上进行铺敷。基于Fibersim软件,工程师能快速可视化铺层阵势和纤维标的,在瞎想的低级阶段即可发现问题,并采用相应的工艺优化处理。此外,Fibersim的数据组织礼聘XML工夫,不错在企业间进行通信,使复合材料零件数据在Fibersim软件、瞎想、制造以及生意应用之间进行交换和传递。 9、HyperX是一款复合材料瞎想分析软件,由Collier Aerospace公司在JEC World 2022上推出,可用于飞机、天际和汽车以过头他高端应用中使用的复合材料和金属结构瞎想分析。HyperX提供了应力分析和尺寸优化,使结构分析和瞎想团队草率好意思满多个主见,包括减轻结构分量、裁汰开发时代、提高工艺性以及完成机体认证等功能。HyperX软件提供应力和故障分析、尺寸战胜、敷陈以及分析的可纪念性和可见性。 10、Laminate Tools是一款将复合材料铺层瞎想、分析、刚度强度校核和制造功能集于一体的软件。从入手的复合材料铺层模子设立、层合结构分析校核、到最终瞎想有经营的战胜以及通盘铺层瞎想信息和制造信息的输出,都可在Laminate Tools归并个平台下的数据库中完成。Laminate Tools由几何、瞎想、分析、稽察、制造工艺等扩展模块构成,通过几个模块的相互配合使用,快速准确的好意思满复合材料结构从铺层瞎想、仿真分析、应力与失效校核到赞成加工制造的通盘过程。 11、Multiscale Designer是一款用于开发各种多标准材料模子并进行仿真的高效器具,适用于一语气纤维、织物、短切纤维复合材料、蜂窝芯材、钢筋混凝土、泥土、骨骼以过头他各向异性材料。Multiscale Designer可用于多标准材料建模、极限失效、基于统计的材料许用强度、倦怠、断裂、冲击、碰撞、环境降解以及多物理场仿真,并能为商用求解器如OptiStruct、Radioss、LS-DYNA和Abaqus提供插件。 12、PAM-COMPOSITES是一款专科复合材料分析器具,可用来战胜材料的选配和过程参数。PAM-COMPOSITES器具涵盖铺覆和热成型,树脂传递模塑(RTM)、树脂灌输过头其他变体、片状模塑复合材料、固化和结晶、制造过程引起的几何变形等模块。基于PAM-COMPOSITES,使用者不错通过工艺导向的责任过程研究复合材料制造链的每个法子,以确保在养息工艺参数以修订劣势并裁汰分娩周期时,得到准确反馈。 13、RTM-Worx是一款树脂模注工艺仿真软件,泛泛用于模拟RTM、VIP等复合材料工艺过程中树脂的充型流动情况,也可用于模拟压力驱动下多孔介质中的一般流动过程。RTM-Worx能高效、方便地利用有限元(FEM)和限度体积法(CVM)求解多孔介质中树脂流动过程的物理方程。 14、SwiftComp是一款复合材料快速建模分析器具,由好意思国普渡大学航空航天学院余文斌涵养开发,由AnalySwift公司出售。这款软件草率保证复合材料细不雅精度的同期,又能裁汰经营时代,从而大大造谣复合材料的瞎想周期。SwiftComp不错将梁、板/壳和3D结构等无缝复合材料部件的微不雅结构和力学行告成接关联起来,并可泛泛应用于高端垂纶竿、编织部件和蜂窝夹层结构等高应变复合材料结构。 (八)化工工艺仿真软件 化工工艺即化工工夫或化学分娩工夫,指将原料物主要经过化学反应转换为居品的方法和过程,包括好意思满这一瞥变的一齐措施。 化工工艺仿真实化学工程工夫中的一个首要构成部分,属于化工系统分析规模。化工工艺仿真实指利用经营机赞成技能,对某一化工过程进行稳态的热量和物料衡算、尺寸经营和用度估算,从而对化工过程系统(包括过程单位和单位间的联结干系)进行分析,战胜其各个部位的属性和性能目的。 面前,化工工艺仿真软件市集基本被海外软件所驾驭,举例好意思国AspenTech的Aspen Plus、Aspen HYSYS Dynamics、Aspen Custom Modeler、Aspen Energy Analyzer等软件,英国AVEVA的AVEVA PRO/II Simulation软件,好意思国Chemstations的ChemCAD软件,好意思国WinSim的Design II软件,英国KBC的Petro-SIM软件,英国PSE的gPROMs软件,好意思国Schlumberger的Symmetry软件,好意思国Honeywell的UniSim软件,好意思国BR&E的ProMax软件。
化工工艺仿真厂商
Aspen Plus领有精准模拟范围泛泛的践诺应用所需的工程才气,专家各大化工、石化、真金不怕火油等过程工业制造企业及着名的工程公司都是Aspen Plus的用户;Aspen HYSYS Dynamics可用于研究含时油气过程,包括自然气加工、石油真金不怕火制和石化等;Aspen Custom Modeler可用于一些极端规的过程和诱导的模拟需求,举例膜精馏、膜反应器、渗入汽化等;Aspen Energy Analyzer主要应用于换热管网的瞎想和优化;AVEVA PRO/II Simulation可在化学、石油、自然气、合成燃料等行业提供模拟功能;ChemCAD可应用于真金不怕火油、石化、气体、气电共生、工业安全、制药、生化、混浊防治、清洁分娩等多个方面;Design II泛泛应用于真金不怕火油、制冷、石化、自然气加工等行业;Petro-SIM可用于石油、石化、自然气等行业;gPROMs应用涵盖传统化工、石油化工、制药、汽车、电子等诸多行业;Symmetry草率优化油气加工、真金不怕火油、石化、化工以及新能源领域的工艺过程;UniSim主要应用于石油、自然气、真金不怕火油等行业;ProMax泛泛应用于自然气加工处理,石油真金不怕火制等石油化工行业中。具体的化工工艺仿真软件信息清点和先容如下:
化工工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、Aspen Plus是一个分娩安装瞎想、稳态模拟和优化的大型通用工艺过程模拟系统。Aspen Plus领有精准模拟范围泛泛的践诺应用所需的工程才气,包括从真金不怕火油到非梦想化学系统到含电解质和固体的工艺过程。在践诺应用中,Aspen Plus不错匡助工程师处治诸如快速闪蒸经营、瞎想一个新的工艺过程、查找一个原油加工安装的故障或者优化一个乙烯全安装的操作等工程和操作的枢纽问题。 2、Aspen HYSYS Dynamics是一款过程仿真软件,不错让工场缩小地将稳态过程模子退换为动态过程仿真模子,研究包括自然气加工、石油真金不怕火制和石化等过程。Aspen HYSYS Dynamics不错匡助用户在安装瞎想和分娩操作的一齐过程中阐明后劲。 3、Aspen Custom Modeler是一套设立在联立微分一代数方程组求积判辨基础上的动态模拟系统,可通过用户输入的数学方程话语,构建自界说的模子以及工艺过程。况且,Aspen Custom Modeler使用Aspen Properties手脚物性经营的基础,可缩小地导出至Aspen Plus等其他模拟软件,其经营收尾具有一致性。 4、Aspen Energy Analyzer是一个基于过程空洞与集成的夹点工夫的经营软件,主要应用于换热管网的瞎想和优化样式。由于Aspen Energy Analyzer能无缝联结最强劲的工艺模拟器Aspen Plus和HYSYS,以及轻视易用的能量分析功能,使得工艺工程师草率迅速的在现存的工艺过程中找到提高能量效率的潜在点。 5、AVEVA PRO/II Simulation是一款大型工艺过程模拟软件,它用数学模子样子和模拟通盘工艺过程过头各单位,将全过程视为一个合座的空洞性经营过程,它空洞了重大的化学组分库和热力学方法,在化学、石油、自然气,合成燃料工业方面可提供复杂、正确、可靠的模拟功能。AVEVA PRO/II Simulation可泛泛应用于各种化学化工过程的严格的质地和能量均衡经营,从油气分离到反应精馏都赐与支合手。 6、ChemCAD是由好意思国Chemstations公司推出的一款化工过程模拟软件,领有高智能化的东说念主机交互形式、友好的运行界面,强劲的经营模拟功能,是被公合计最容易拘谨的软件之一。ChemCAD的稳态模拟提供工艺过程瞎想经营,管网系统提供践诺管网水力学经营,动态分析提供践诺工况模拟分析(包含时常操作与接续常操作工况)、首要排放、在线优化模拟等功能。 7、Design II是由WinSim公司推出的一款化工工艺过程模拟软件,可为各种石化,化工和真金不怕火油过程履行完满的热量和物料均衡经营。该软件运行踏实、功能实用,为各种工程提供了严格的制程模拟过程,不错大地面提高责任程效率,况且不错将模拟敷陈输出到excel中进行统计和分析等操作。 8、gPROMs过程模拟软件是对工艺诱导及过程进行仿真建模及瞎想优化的新一代通用过程模拟平台,发源于英国帝国理工大学,具有寰球卓绝的过程模拟才气及多项特有的仿真工夫。在化学化工方面,gPROMs是一款面向传统化工与细致化工的通用化工工艺过程模拟和优化软件,除了可进行稳态物料衡算与热衡算外,还不错进行中试放大研究、系统级优化求解才气、动态开泊车过程模拟等。 9、ProMax是一个强劲而纯真的工艺过程模拟软件,是寰球上最早开拓自然气加工、石油化工领域的工业模拟软件,其在酸性气体脱硫脱碳、硫磺回收、轻烃回收、LNG及CO2捕集方面在国际上享有很高的声誉和泛泛影响。ProMax软件具有友好的用户界面、易用的热力学方法套包、数据高效输入的单位诱导、详备在线匡助系统、多过程串联衔接、强劲的经营和分析功能、可界说敷陈形式等特色。 10、Petro-SIM是KBC用于上游、中游和卑劣能源业务的过程模拟软件。该工程软件可揣渡过程单位的物料和能量均衡,诱导的瞎想和运行条款,以及如安在面前工场、市集和其他条款下优化它们。Petro-SIM内置1000多个组元和25个热能源学软件包,构成了完满的图文数据库,而且王人备经过了多年工业应用的考证。 11、Symmetry是一款用于油气加工及火把气安全泄放系统经营的专科工艺经营软件,是基于现存的VMGSim过程模拟软件,可为通盘石油分娩系统提供一个全面的流线型经营平台。Symmetry不错在稳态和动态建模之间切换,用于优化油气加工、真金不怕火油、石化及化工以及新能源领域的工艺过程。 12、UniSim是Honeywell推出的一款功能强劲的过程仿真模拟系统,它不但可用于化工工艺过程的瞎想,还不错用于限度有经营的测试,分娩过程的优化等诸多方面。Honeywell通盘UniSim包含三部分,即UniSim Design(工艺瞎想)、UniSim Operation(操作运营)和UniSim Optimization(优化模拟)。UniSim的主邀功能有工艺过程的动态研究、评估,限度有经营计策研究论证,操作法研究。 (九)切削工艺仿真软件 切削工艺仿真软件主要所以材料本构模子为基础,通过构建切削仿真模子,用于研究切屑形成机理,揣度切削温度、切削力和残余应力以及加工名义显微组织演变等。通过对切削过程中应力、应变、应变率、切削力和切削温度等物理量进行定量分析,为研究刀具磨损、加工名义完满性和工艺优化提供参考依据。 面前,市面上能进行切削工艺仿真的软件不少,举例Abaqus、Ls-Dyna、Marc等,但这几种是通用软件,专诚用于切削工艺仿真的软件主如果这三款:好意思国Third Wave Systems的AdvantEdge软件,好意思国SFTC的Deform Machining和中国领航科工的CuttingSim软件。
切削工艺仿真厂商
其中,AdvantEdge软件泛泛应用于刀具瞎想、航空航天、汽车等行业;Deform Machining应用涵盖航空、航天、船舶、汽车、能源、高校等行业;CuttingSim是面前国内独逐个款切削工艺仿真软件,该软件可应用于军工、刀具、高校、科研院所等行业。具体的切削工艺仿真软件信息清点和先容如下:
切削工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、AdvantEdge是一款专用于切削加工分析的软件,不错进行微不雅及宏不雅的加工分析,可模拟金属切削中的切削力、热流、温度、切屑形成、切屑断裂及残余应力,还不错模拟铣削、车削、钻削、镗削、攻丝、环槽、锯削、拉削、螺旋铣等工艺分析。AdvantEdge通过提高标准刀具库和泛泛的材料库,礼聘自稳当分离网格,不错提高零件质地、增多材料去除率,延长刀具寿命等。 2、CuttingSim是一款切削仿真专用软件,内含百余种材料参数及上万种刀工模子库,同期也不错对各种合金、玻璃和陶瓷等硬脆材料以及碳纤维的加工过程进行仿真再现,工艺模块除了车削、铣削和钻削等常见传统机加工艺还包括振动加工模块。CuttingSim以企业真实应用场景为载体瞎想仿真模子,不错好意思满对材料加工过程的全参数化建模,为居品研发降本增效。 3、Deform Machining是Deform具有的专科切削工艺分析模块,可分析切削工艺过程中发生的切削变形、切削力、残余应力、温度场、刀具受力、刀具磨损、切削屑产生等数据,适用于车削、铣削、钻孔、镗孔等过程,并具备刀具诱导、热传等模子。 (十)数控加工工艺仿真软件 数控加工工艺仿真实指利用仿真软件对数控加工系统责任过程和运行效率的模拟。基于数控加工工艺仿真,可考证刀具旅途的正确性,考证加工纪律是否可行,并为物理仿真提供必要的切削几何信息,如材料去除量、切削速率、轴向切削深度等;还不错空洞斟酌践诺切削中的各种因素,设立与践诺切削拟合进程高的数学模子,从确切道理上好意思满虚构加工与践诺加工的真实性。
数控加工工艺仿真厂商
面前,市集化相比教诲、功能较为完善的商用数控加工过程仿真主要有:好意思国CGTech的VERICUT软件,瑞典海克斯康的NCSIMUL软件,好意思国Third Wave Systems的Production Module软件,加拿大MAL Inc.的CUTPRO软件等。其中,VERICUT软件被泛泛应用于航空航天、汽车、模具制造等行业;NCSIMUL软件原是SPRING Technologies公司的旗舰居品,于2019年被海克斯康收购,被泛泛应用在航空航天、汽车、医疗、能源和运载等行业的加工过程中;Production Module软件泛泛应用于机床、刀具、航空航天、汽车等行业;CUTPRO软件奇迹于航空航天、汽车、精密制造等行业。具体的数控加工工艺仿真软件信息清点和先容如下:
数控加工工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
陈凯歌 男同1、CUTPRO是一款用于数控机床切削颤振揣度、切削能源学仿真的软件,集模态分析、系统传递函数测量、数据相聚和分析、主轴瞎想与分析、CNC加工仿真于一体,可好意思满铣削、车削、钻削和镗削等加工形式的切削颤振、加工过程以及虚构CNC等仿真。 2、NCSIMUL是一款数控加工仿真、优化、后处理一体化的仿真软件,专注于机床加工的安全性,并在确保安全的基础上,提供纪律优化及后置处理等一系列高效、实用的处治有经营。NCSIMUL礼聘无缝衔尾过程,支合手无碰撞稽察和数控加工的柔性化分娩,最大限定地提高车间分娩效率。基于NCSIMUL可事前考证是否存在可能的荒唐和破裂,况且不错自动退换用于不同的机床类型和限度系统的纪律,灵验地减少调试和编程时代。 3、Production Module是一款数控切削工艺分析软件, 通过对工件、刀具、机床及NC纪律的空洞分析,得到通盘加工过程中的切削力、温度峰值及消费功率等数据;通过优化进给量及切削速率数据来优化NC纪律。通过Production Module优化分析不错立异切削力、温度,负载均衡,造谣振动,缩减加工周期,充分阐明机床性能。况且优化后的NC纪律不错直接进行加工。 4、VERICUT软件是由好意思国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统,由NC纪律考证模块、机床通顺仿真模块、优化旅途模块、多轴模块、高档机床特征模块、实体相比模块和CAD/CAM接口等模块构成,可仿真数控车床、铣床、加工中心、线切割机床和多轴机床等多种加工诱导的数控加工过程。 (十一)热处理工艺仿真软件 热处理是改善金属材料使用性能和工艺性能的一种首要的工艺方法。热处理工艺仿真实指用仿真软件自大热处理时各种风光的演变过程,包括温度场、相变、应力应变、浓度场、流场等的变化规章,直不雅演示不同期刻各种变量的空间散布。热处理工艺仿真软件可匡助东说念主们了解热处理过程中,各种风光的相互作用以及多种因素相互影响的复杂规章,可大幅减少查验的责任量和对劝诫的依赖。 市面上常见的专用热处理工艺仿真软件主要有好意思国DANTE Solutions的DANTE软件,好意思国SFTC的DEFORM-HT软件,德国Dr. Sommer Werkstofftechnik GmbH的索默材料热处理系列软件,包括Treatment Database、Hardenability、Case Hardening、 MetllaROM,日本IDEAMAP的COSMAP软件。
热处理工艺仿真厂商
DANTE软件泛泛应用于轨说念交通、海洋工程、航天、石油化工、汽车等行业;DEFORM-HT软件得应用涵盖航空、航天、船舶、汽车、能源、高校等行业;索默材料热处理系列软件在专家领有2000多家用户,应用范围涵盖汽车及零配件、船舶、材料、冶金、工程机械、热加工和检测等行业;COSMAP软件可应用于机械、汽车、铁路工程、航天航空、船舶以及新材料开发领域。具体的热处理工艺仿真软件信息清点和先容如下:
热处理工艺仿真软件清点(依据软件称呼首字母的次序排序)
1、COSMAP是专科的热处理有限元仿真系统,草率模拟淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗、高频加热等局部加热下的淬火工艺中零部件的温度场、碳氮扩散场、弹塑性应力应变场、相变体积率的耦和谐用。对热处理零部件的变形、硬度、残余应力、渗碳渗氮深度、淬火的均匀性等进行揣度,从而不错通过模拟优化热处理工艺条款,合理地瞎想热处理前的加工余量,合理地取舍热处理材料。 2、Case Hardening是索默材料热处理系列软件之一,该软件不错赞成工艺东说念主员编制详备的渗碳淬火工艺,况且不错分析优化已有工艺。Case Hardening不错使莫得渗碳模拟功能的多用炉、推盘炉、网带炉、井式炉等好意思满渗碳淬火模拟。 3、DANTE热处理仿真软件是一个基于热、碳扩散、固膂力学耦合的有限元纪律,不错用于模拟各种淬火(浸入、气体、模压等)、渗碳、回火等热处理工艺过程,得到零件的应力、碳散布、晶相、硬度、变形等收尾,揣度热处理过程中的劣势,指挥热处理工艺优化。 4、DEFORM HT是一套专科的金属热处理工艺仿真软件,是基于有限元分析方法的专科工艺仿真系统。DEFORM HT是在一个集成环境内空洞建模、热处理、热传导和工艺定制进行模拟仿真分析,适用于多种热处理工艺,提供极有价值的工艺分析数据。如:淬火诬告、渗碳、渗氮、淬裂、相变、热处理硬度、残余应力、体积延长、金属微结构和劣势产生发展情况等。 5、Heat Treatment Database是索默材料热处理系列软件之一,是一款材料热处理数据库模拟经营软件。该软件肖似一部超大型的电子材料热处理手册91 麻豆,同期具有淬火模拟经营功能,揣度淬火硬度。 6、Hardenability是索默材料热处理系列软件之一,该软件不错针对特定身分的中、低碳结构钢及合金结构钢工件进行淬火、淬火+回火和正火的模拟经营。 7、MetllaROM是索默材料热处理系列软件之一,是一款金相图库分析经管软件。该软件不错匡助金相分析东说念主员提高辩认不同金相组织的才气,并进行金相像片经管。 三、工艺仿真软件清点带来的念念考 常言说念,工欲善其事,必先利其器。相较于传统工艺,直接引入工艺仿真器具在研发过程的早期,不错好意思满在分娩过程中合手续监测居品和工艺极端情况,包括尺寸精度、拼装变形、可制造性、模具养息等,从而不休详细停机和返工并改善分娩工艺,为企业量入为出大都时代和资本,好意思满制造才气的合手续提高。通过本次梳理,笔者发现: 1、工艺种类稠密、过程复杂栽植了工艺仿真软件的居品质能天渊之隔、各有长处,不同的工艺仿真软件也有不同的客户群体。同期,最得当的制造工艺时常由企业所领有的工艺仿真器具所决定。在践诺应用中,企业需要重心斟酌工艺的偏向重心来考中具体的工艺仿真器具。 2、面前大多数的工艺仿真软件演进之路,不错归纳为在研发前期所以高校为主,进行基础表面和算法研究,后续以软件公司的阵势好意思满生意化运作,最终会被更大公司收购以便进一纪律治和扩充应用。这也使得主流的工艺仿真软件主要蚁集在少数软件巨头。 3、泰西的工艺仿真软件依旧紧紧占据价值链的高地,并形成了产业化驾驭。中国的工艺仿真软件发展处于奴才状态,工夫教诲度不高,费事工夫指挥标准和基础资源数据库,自主工艺仿真软件还存在许多市集空缺,国产工艺仿真软件发展任重而说念远。 面前,制造业濒临着热烈的市集竞争,快速研制、小批量多品种、敏捷制造等制造才气的淡薄,也迫使制造企业不休提高其工艺水平。而工艺仿真工夫具有浅易纯真、无风险、用度低、运算收尾准确、可靠性高等上风,有助于分娩工艺的进一步优化和完善。因此,不错意料,基于各种仿真方法,利用不同的工艺仿真软件完满模拟从宏不雅劣势到微不雅组织的居品加工过程,为践诺分娩提供一定的参考价值,将是明天几年的发展趋势。