日本イーエスアイ株式会社新素材・軽量化課題に！溶接変形・品質を支援する解析ソリューション

最終更新日：2023-02-08 18:16:37.0
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大規模モデルでも手軽に解析可能な「変形解析」、および熱による金属材料の挙動を詳細に解く「溶接品質解析」の両ソリューションを提供

ESIは溶接プロセスにおける変形・品質問題の両課題を支援するトータルソリューションを提供しています。溶接における課題を変形と品質に分け、課題に合ったソリューションにより、溶接プロセスの効率化・高品質化を実現します。また、プレス成形解析の履歴を考慮した溶接変形解析、製造工程を考慮した疲労強度評価も可能です。

◆SYSWELD：熱による金属材料の挙動を詳細に解き「溶接品質」問題を解決
有限要素法を用いた熱弾塑性解析ソフトで、熱 /相/構造の連成解析を実施。溶接熱源の移動、加熱ー冷却の温度履歴による膨張・収縮や相変態等、溶接工程で発生する現象を忠実に再現し、相分布、残留応力など溶接品質評価に重要な情報をアウトプット。

◆Visual Assembly：大規模モデルも手軽に解析が可能、「溶接変形」問題を解決
高速で負荷の少ない解析を実現。大規模モデルも短時間で解析が可能で、溶接順番の検討などのトライ&エラーに効果を発揮。スポット溶接の順序やクランプ位置の変更を解析上で実施し、試作前段階で変形量の少ない溶接方案の検討が可能。

※詳細は、下記「PDFダウンロード」よりカタログをご覧下さい。

基本情報新素材・軽量化課題に！溶接変形・品質を支援する解析ソリューション

■その他応用事例
◆プレス成形シミュレーションの結果を用いたアッセンブリー解析
誤差を含むプレス成形部品のスポット溶接組み付けでは、スポット溶接入熱と板間ギャップの拘束により全体変形が生じます。ESIのプレス成形解析ソフト PAM-STAMPとの連成により、プレス成形シミュレーション結果をひきついだ溶接変形が可能です。プレス成形シミュレーションで得られたスプリングバック後の形状をインポート、冶具への設置、変形の矯正（クランプ）、溶接施工の一連の流れをより正確に解析できます。

◆製造工程を考慮した疲労強度評価
プレス成形による残留応力や溶接による相変態や残留応力の影響により最終製品の性能は大きく左右されます。予測される溶接変形を考慮し、溶接前に逆曲げ等予ひずみを与えた溶接を再現し、狙いの形状が得られるか事前に検証可能です。

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用途／実績例	◆Ford社、バーチャル・プロトタイピングを活用して軽量化性能を向上このスポット溶接破断ソリューションにより、抵抗スポット溶接プロセスを正確に予測し、製造結果から性能モデルへシームレスに移行することができるようになりました。これにより、これまでプロセスにより個別のソフトウェアを使用していたスポット溶接の破断特性を、1つの環境で評価することができます。ボロン鋼のような高強度鋼のスポット溶接では、ナゲットは完全にマルテンサイトになります。熱影響部では、既存のマルテンサイトから焼戻しマルテンサイトへの変態により軟化が起こります。ESIのスポット溶接破断ソリューションは、溶接後の位相情報と溶接部周辺の機械的性質の変化をシームレスに捉え、重ね剪断、交差引張りによる破断力-たわみ曲線を予測することができます。 <Ford社、Niels Pasligh氏のコメント> "ESIとFord社が共同で作成したベンチマークでは、溶接破断予測プロセスが、製造と溶接破断性能をシームレスに連携することにより、予測精度とプロセス効率を向上させ、ユーザーフレンドリーなバーチャルアセスメントを成し遂げました。"