В авиационной промышленности сварка применяется при изготовлении фюзеляжей самолетов, корпусов ракет, двигателей, прецизионных приборов, а также технологической оснастки различного назначения. Проектирование и производство изделий должно выполняться с учетом жестких условий при эксплуатации, а именно инженеры должны учитывать высокую скорость полета, многократные пиковые нагрузки, форсированные режимы эксплуатации, перепады температур, аэрокосмический нагрев и многое другое.
Газотурбинный двигатель Br70
Часто перед технологами стоят задачи по оптимизации и минимизации массы, обеспечения качества и надежности работы конструкции и ее агрегатов. Также сварка используется для ремонта трещин на элементах авиационной техники. Самолет в течение одного полета подвергается воздействию вибраций, перепаду атмосферного давления, перепаду температур, знакопеременных механических нагрузок. Поэтому, появление трещин, как на силовых, так и несиловых элементах конструкции самолета неизбежно. И если замена всего поврежденного агрегата экономически нецелесообразна, то для устранения трещин используется сварка.
Программный комплекс SYSWELD – отличное решение для моделирования процессов сварки и термообработки, которое позволяет проводить оптимизацию и исследование параметров локальных соединений и узлов в сборке всей конструкции. Благодаря данному решению инженеры могут провести расчет напряжений, спрогнозировать образование трещин и иных деформаций, рассчитать НДС, определить микроструктуру, провести расчет тепловой задачи.
Удобный функционал позволяет задать необходимые граничные условия для тепловой и механической задачи, а также параметры «решателя» позволяют инженеру-технологу получить картину напряженно-деформированного состояния сварных соединений и элементов сварной конструкции, в зависимости от условий закрепления и типов креплений, выполнить расчет технологических и рабочих напряжений. Оценить вероятность образования трещин в сварном соединении, определить формы и размеры сварочной ванны и зоны ЗТВ, а также микроструктуры шва и околошовной зоны.
Результаты короблений после сварки
Программный комплекс SYSWELD уже используется на ведущих предприятиях авиационной промышленности, а также в отраслевых институтах. Яркий пример применения - решение задачи сварки рабочего колеса ступени газотурбинного двигателя национальным институтом NAMTEC, Англия. В результате исследования, по вопросу общей деформации конструкции, NAMTEC смог определить оптимальное расположение зажимов и выработать рекомендации для позиций закрепления, расположения сварочных швов и последовательности их нанесения. Также благодаря программному решению институт провел оптимизацию геометрии конструкции рабочего колеса.
"Мы поняли, что программный комплекс SYSWELD очень быстро и целенаправленно достигает результатов даже с крупными сетками, содержащими большое количество швов. SYSWELD является идеальным средством для изучения большого количества технологий сварки на ранней стадии разработки конструкции", - говорит Док. Катрин Джексон, технолог NAMTEC.