Abaqus 용접 시뮬레이션 완전 가이드: 필수 방법 및 이론 설명

Abaqus 용접 시뮬레이션은 용접이 재료에 미치는 영향을 예측하는 데 매우 중요합니다. 엔지니어가 열 효과, 변형, 재료 변형 및 잔류 응력을 이해하는 데 도움이 됩니다. 특히 기존 방식으로는 정확한 결과를 얻을 수 없는 복잡한 용접 상황에서 유용합니다. Abaqus는 열 분포 및 재료 거동에 대한 상세한 분석을 지원하므로 용접 공정에서 필수적인 도구입니다.

Abaqus는 열유속 구성 및 맞춤형 열 조건을 위한 DFLUX 서브루틴과 같은 여러 기법을 사용하여 용접을 모델링합니다. "요소의 탄생과 소멸" 기법 또한 핵심으로, 용접 진행에 따라 재료를 추가할 수 있도록 합니다. 이 소프트웨어는 라그랑주, 오일러, ALE 기법과 같은 다양한 이론적 접근법을 사용하여 용접 중 재료 흐름과 변형을 정확하게 시뮬레이션하여 현실적인 결과를 보장합니다.

이 블로그에서는 Abaqus 용접 시뮬레이션을 단계별로 다룹니다. 다양한 시뮬레이션 방법을 사용하고 실제 적용하는 방법(부품 생성 및 재료 속성 설정 등)을 살펴봅니다. 또한 재료 변형을 추적하는 데 사용되는 이론적 방법도 설명합니다. 마지막으로, 융합 기법부터 비융합 기법까지 다양한 용접 기법을 소개하고 항공우주 및 자동차 산업과 같은 산업에서 실제 적용 사례를 보여줍니다.

Abaqus Welding Simulation Methods

Abaqus 용접 시뮬레이션에는 열유속 구성, 사용자 정의 서브루틴, 점진적 재료 추가, 그리고 정확하고 사실적인 공정 표현을 위한 고급 열 모델링 등 다양한 접근 방식이 있습니다. 이러한 방법들은 Abaqus에서 용접 시뮬레이션을 위한 기반을 형성합니다.

• 직접 설정

직접 설정은 Abaqus 내에서 열유속, 재료 속성 및 경계 조건을 직접 구성하여 간단한 시뮬레이션을 제공합니다.

• DFLUX 서브루틴

Abaqus에서 용접 중 복잡한 열 조건을 시뮬레이션하기 위해 사용자 정의 열유속 분포를 허용합니다.

• 원소의 죽음과 탄생

메시 요소를 점진적으로 활성화하거나 비활성화하여 재료 추가 또는 제거를 시뮬레이션합니다.

• 표면 및 체적 열 플럭스

특정 표면이나 체적에 열유속을 적용하여 Abaqus 용접 시뮬레이션에서 정밀한 열 모델링을 가능하게 합니다.

그림 1: Abaqus 용접 시뮬레이션

이러한 모든 시뮬레이션 방법과 그 외의 방법은 튜토리얼 패키지의 수업에서 다룹니다. “용접 시뮬레이션 방법이란 무엇인가요?“.

Welding Simulation with DFLUX Subroutine

Abaqus에서는 DFLUX 서브루틴을 사용하여 사용자가 용접 시뮬레이션 내에서 사용자 정의 열유속 분포를 정의할 수 있습니다.

이 기능은 용접 공정에서 복잡한 열 조건을 정확하게 모델링하고 표준 사전 정의 옵션에서는 포착할 수 없는 국부적인 가열 효과와 과도 열 동작을 시뮬레이션하는 데 필수적입니다.

What is the Method of Death and Birth of Elements?

Abaqus의 "죽음과 탄생" 방법은 시뮬레이션 중에 요소를 비활성화(죽임)하고 재활성화(탄생)하는 기술을 말합니다.

이러한 접근 방식은 용접이 진행됨에 따라 새로운 재료가 추가되는 것을 나타내는 Abaqus 용접 시뮬레이션에서 특히 유용하며, 용접 공정과 전체 구조에 미치는 영향을 보다 사실적으로 묘사할 수 있습니다.

ABAQUS에서의 용접 시뮬레이션

• 4.68

이 교육 패키지는 용접 시뮬레이션을 위한 다양한 방법을 완벽하게 다룹니다. 먼저 용접에 대한 소개와 용융 용접과 비융합 용접이라는 두 가지 기본 용접 범주에 대해 설명합니다. 다음으로 용접 시뮬레이션에 사용되는 이론과 요소에 대해 설명합니다. 이러한 이론에는 라그랑주, 오일러, ALE, SPH가 있습니다. 그런 다음 요소의 생성과 소멸, DFLUX 서브루틴 등과 같은 다양한 방법에 이러한 이론을 적용하는 방법을 배웁니다. 다음으로 Abaqus에서 2패스 가스 금속 아크 용접 공정을 시뮬레이션하는 방법을 논의했으며, 이는 다중 패스 및 기타 유형의 용접으로 확장될 수 있습니다. 전기 아크에 의해 생성된 이 열 유속은 용접 부분으로 전달되어 온도가 크게 상승합니다. 이를 위해 DFLUX 서브루틴(요소의 생성과 소멸 고려)과 함께 골닥의 이중 타원체 열원 모델을 사용합니다. 마지막으로, 오일러 요소를 사용한 마찰 교반 용접(FSW) 시뮬레이션, 폭발 용접 시뮬레이션, SPH 방법을 사용한 FSW 시뮬레이션 등 6개 워크숍의 도움으로 용접을 시뮬레이션하는 방법을 배우게 됩니다., 요소의 죽음과 탄생을 이용한 맞대기 용접법, DFLUX 서브루틴을 이용한 두 튜브 간 아크 용접 시뮬레이션(열기계 해석), 2패스 아크 용접(요소의 생성과 소멸 포함)의 시뮬레이션과 다른 용접 유형으로의 확장.

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What is the Surface Volumetric Thermal Flux Method?

Abaqus의 표면 체적 열 플럭스 방법은 모델의 표면이나 체적 전체에 열 플럭스를 적용하는 것을 포함합니다.

이는 용접 공정의 열적 측면을 정확하게 시뮬레이션하는 데 중요합니다. 열 입력 분포를 표현할 수 있기 때문이며, 이는 용접 중 및 용접 후의 열 기울기와 그에 따른 재료 거동에 직접적인 영향을 미칩니다.

Resistance Welding in Abaqus

널리 사용되는 저항 용접은 전류의 열과 기계적 압력을 결합하는 방식입니다. Abaqus에서 이 공정을 시뮬레이션하는 것은 전기-열 상호작용 및 압력 적용 모델링의 복잡성으로 인해 어려울 수 있습니다.

그림 2: 저항 용접 [참조]

Example of Welding in Abaqus​: Step by Step guide

Abaqus에서 용접 시뮬레이션을 통해 프로젝트에 대한 답을 찾는 방법을 보여드리겠습니다.

그림 3: Abaqus Butt 용접과 요소의 탄생과 죽음

Abaqus에서 요소의 죽음과 탄생을 이용한 맞대기 용접 시뮬레이션은 까다로운 작업이지만, 걱정하지 마세요. 저희 워크숍에서 시뮬레이션 작동 방식을 보여드리겠습니다. 이 시뮬레이션에는 특정 요소가 지정되어 있으며, 이를 사용하여 시뮬레이션을 실행합니다.

Creating Parts and Dimensions

그림 4의 치수를 기반으로 용접 부품을 제작하고, 두 개의 기본 금속 부품을 조립하여 조립체를 형성합니다. 용접 과정에서 여러 개의 작은 부품으로 구성된 용접 부품이 점진적으로 추가됩니다.

그림 4: 금속 부품의 바닥과 용접부

변형 가능한 솔리드와 돌출된 솔리드를 사용하여 3D 솔리드로 스케치합니다. 그런 다음 용접 부품을 생성하고 조립합니다.

재료 특성

온도 100도에서의 팽창 계수는 1.19e-5이고, 5000도에서의 팽창 계수는 1.38e-5이며, 이를 시뮬레이션에 사용했습니다.

탄성 계수 단위는 파스칼이며 다음 표에 표시되어 있습니다.

용융이 있기 때문에 잠열, 고상선 온도, 액상선 온도를 정의해야 합니다. 고상선은 합금이 완전히 고체가 되는 최고 온도입니다. 액상선은 합금이 완전히 액체가 되는 최저 온도입니다. 잠열은 용접 공정에서 방출되는 에너지입니다.

먼저 두 판을 합친 다음, 공정이 시작되면 점차적으로 용접 부분이 추가됩니다.

단계 정의

요소의 생성과 소멸에 대한 정의는 여기 단계 모듈에서 정의됩니다. 이제 요소의 생성과 소멸 방법을 사용하기 때문에 이 분석을 위해 12단계를 정의해야 합니다. 비활성 단계에는 모재와 용접부만 있으며, 이는 모재의 정적 상태 단계와 용접부를 허용하는 역할을 합니다. 그 후 10번째 단계에서는 용접이 진행됩니다. 마지막으로 냉각을 위한 냉각 단계가 정의되는데, 이는 나중에 설명하겠습니다.

왜 10단계인가요?

그림 4에서 볼 수 있듯이 용접 요소는 10개의 부품으로 이루어져 있습니다. 따라서 그림 5에 표시된 것처럼 프로세스에서 생성될 10개의 요소이므로 이러한 단계를 10개로 선택했습니다.

그림 5: 10개 요소에 대해 생성된 단계

출산을 위해 주어진 각 단계는 일시적이고 선형적입니다. 또한, 이 경우 온도를 섭씨 2000도로 설정합니다. 

첫 번째 단계를 제외한 모든 단계는 결합되어야 합니다. 또한, 솔버는 표준이어야 합니다. 요소 생성 방법에 모델 변경 상호작용을 사용하기 때문입니다.

그림 6: 단계 설정

첫 번째 단계는 정적 일반 유형의 비선형 기하 구조가 꺼져 있고, 다른 설정은 기본값입니다. 다음 10개 단계는 "el1"부터 "el10"까지이며, 각 단계의 설정은 그림 6과 같습니다. 비선형 기하 구조는 꺼져 있습니다. 프로세스 중에 온도가 변하므로 과도 응답을 선택합니다. 증분당 허용되는 최대 온도 변화를 2000으로 설정합니다. 다른 설정은 기본값입니다.

마지막으로, 마지막 단계 라고 불리는 냉각 단계 (단계)는 100초 동안 적용될 냉각 단계로, 프로세스가 완료됩니다. 필드 출력 요청 편집기에서는 기본 출력 변수를 사용합니다.

이제 왜 12단계가 필요했는지 알 수 있을 겁니다.

상호 작용

이 모듈에서는 시뮬레이션 중에 각 부품이 서로 접촉하는 조건을 정의해야 합니다. 각 단계에서 한 번에 하나의 용접 요소를 선택하고 나머지는 정의된 모든 단계에 대해 수행합니다.

그림 7: 상호 작용

상호작용 관리자 대화 상자를 엽니다. 첫 번째 단계에서는 "비활성"으로 지정되어 모든 용접 요소가 비활성화됩니다. 영역 유형에서 "지오메트리"를 선택하고 모든 용접 부품을 선택합니다. 그런 다음 이 단계에서 "비활성화"를 선택합니다.

다음 10단계에서는 용접 요소를 한 번에 하나씩 활성화합니다. 각 단계에 대해 새 상호 작용을 생성하고 모델 변경을 선택합니다. 비활성 단계를 선택하고 상호 작용의 이름을 지정한 후 "계속"을 클릭합니다. 설정은 앞서 설명한 것과 동일하며, 이제 용접 부품을 선택하고 "완료"를 클릭합니다.

그림 8: 활성 및 비활성

다음 단계에서는 용접 요소 하나를 활성화해야 합니다. 모델 변경을 다시 선택하고 첫 번째 용접 요소를 선택한 후, 이 단계에서 다시 활성화를 선택합니다. 나머지 9개의 용접 요소에 대해서도 같은 작업을 반복합니다. 이제 불필요한 상호 작용은 삭제하고 다음 모듈로 이동합니다.

Loading and Boundary Conditions

Encastre를 사용하여 모델의 오른쪽을 고정합니다. 이 경계 조건은 해석 시작부터 끝까지 유효합니다. 다음으로, Abaqus 용접이 진행 중인 10단계 전체에 대한 하중을 생성합니다. 하중 유형은 크기가 5e9이고 균일하게 분포하는 "Body heat flux"입니다. 이 헤드 플럭스는 즉시 적용됩니다.

그림 9: 각 요소의 단계에 따른 로드 관리자

나머지 9개 단계도 그림 9에 표시된 것과 같은 부하 조건을 갖습니다. 각 체열 유속은 다음 단계까지만 활성화되고 그 이후에는 비활성화됩니다. 용접 펜이 앞으로 이동하면서 용접 펜에서 발생하는 열은 펜 주변에만 집중됩니다. 또한, 냉각 단계에서는 체열 유속이 비활성화됩니다.

또한 그림 9에 표시된 용접 시뮬레이션을 모방하려면 이전의 신체 열유속 부하를 비활성화해야 한다는 점에 유의하세요.

하중 하나를 생성하여 그 과정을 보여드리겠습니다. 하중 생성 대화 상자의 범주에서 '열'을 선택하고 '체열유속'을 선택한 후 '계속'을 클릭합니다. 첫 번째 용접 요소를 선택하고 크기 필드에 5e9를 입력한 후 '확인'을 클릭합니다. 이 하중은 다음 단계에서만 활성 상태로 유지합니다. 다음 단계에서도 같은 작업을 반복합니다. 이 경우에도 하중은 다음 단계에서만 활성 상태로 유지됩니다.

다음으로 초기 온도를 정의해야 합니다. 용접부와 모재 사이 부분의 초기 온도는 25도입니다. 하지만 용접부의 초기 온도는 액상선 온도이므로 섭씨 1500도입니다.

ABAQUS에서의 용접 시뮬레이션

• 4.68

이 교육 패키지는 용접 시뮬레이션을 위한 다양한 방법을 완벽하게 다룹니다. 먼저 용접에 대한 소개와 용융 용접과 비융합 용접이라는 두 가지 기본 용접 범주에 대해 설명합니다. 다음으로 용접 시뮬레이션에 사용되는 이론과 요소에 대해 설명합니다. 이러한 이론에는 라그랑주, 오일러, ALE, SPH가 있습니다. 그런 다음 요소의 생성과 소멸, DFLUX 서브루틴 등과 같은 다양한 방법에 이러한 이론을 적용하는 방법을 배웁니다. 다음으로 Abaqus에서 2패스 가스 금속 아크 용접 공정을 시뮬레이션하는 방법을 논의했으며, 이는 다중 패스 및 기타 유형의 용접으로 확장될 수 있습니다. 전기 아크에 의해 생성된 이 열 유속은 용접 부분으로 전달되어 온도가 크게 상승합니다. 이를 위해 DFLUX 서브루틴(요소의 생성과 소멸 고려)과 함께 골닥의 이중 타원체 열원 모델을 사용합니다. 마지막으로, 오일러 요소를 사용한 마찰 교반 용접(FSW) 시뮬레이션, 폭발 용접 시뮬레이션, SPH 방법을 사용한 FSW 시뮬레이션 등 6개 워크숍의 도움으로 용접을 시뮬레이션하는 방법을 배우게 됩니다., 요소의 죽음과 탄생을 이용한 맞대기 용접법, DFLUX 서브루틴을 이용한 두 튜브 간 아크 용접 시뮬레이션(열기계 해석), 2패스 아크 용접(요소의 생성과 소멸 포함)의 시뮬레이션과 다른 용접 유형으로의 확장.

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메싱

이제 모델을 메시해 보겠습니다. 그림 10의 각 부분을 하나씩 메시합니다. 구조 기법을 사용하여 모델을 메시합니다. 대략적인 전체 크기는 0.0025이며, 육각형 구조 기반입니다. 요소 유형은 선형 형상(C3D8T)을 갖는 표준 결합 온도 변위입니다.

그림 10: 부품 메시

그러면 요소 유형은 요소 패밀리 유형으로 결합된 온도 변위로 정의됩니다.

직무 및 결과

다음으로, 작업 시뮬레이션을 실행하여 결과를 확인합니다. 시각화 모듈에서 외부 모서리와 그 변형을 확인하고 싶은 부분을 선택하거나, 애니메이션을 선택하여 용접 시뮬레이션 영상을 볼 수 있습니다. 애니메이션을 조정해야 하는 경우, 애니메이션 옵션을 사용하여 사용자 정의를 변경할 수 있습니다.

그림 11: 시뮬레이션 결과

용접 요소를 재생하면 실제 용접 시뮬레이션이 점진적으로 나타납니다. 해석이 과도 상태이므로 응력이나 온도와 같은 일부 윤곽선은 해석 단계 중에 변경됩니다. 필드 출력 변수에서 절점 온도를 선택하여 윤곽선 플롯에서 온도 분포를 확인할 수 있습니다. 그림 11에서 볼 수 있듯이 초기 온도는 섭씨 1500도입니다. 해석이 과도 상태이므로 용접 진행 중에는 현재 용접 요소에만 온도가 적용됩니다.

이 Abaqus 용접 시뮬레이션을 설정하는 방법에 대한 전체 정보에 액세스하려면 워크숍을 참조하세요. “요소의 죽음과 탄생을 이용한 맞대기 용접법“.

Element and Theories in Welding Simulation

이 섹션에서는 Abaqus 용접 시뮬레이션에서 다양한 변형 및 재료 흐름 시나리오를 효과적으로 처리하는 데 사용되는 네 가지 주요 이론적 방법(라그랑지안, 오일러리안, ALE, SPH)을 살펴봅니다.

Abaqus의 용접 시뮬레이션은 열 분포, 열 영향 영역, 냉각 속도와 같은 열 효과를 결정하는 데 도움이 되는 4가지 주요 이론적 접근 방식을 활용합니다.

용접 문제에서는 일반적으로 구조물이 생성된 온도에 충분히 회복성이 있는지 알고 싶어 합니다. 용접 공정 중 온도 또는 열 분포는 열전달 방정식 이론을 사용하여 결정됩니다. (그림 12)

그림 12: 용접 중 열전달 [참조]

그러나 용접 중 재료의 변형이나 변형률을 측정하기 위해서는 고전적 이론을 사용하는데, 아래에서 그 이름을 언급하겠습니다.

• 라그랑주 이론
• 오일러 이론
• 임의의 라그랑주-오일러(ALE)
• 평활화된 입자 유체 역학(SPH)

What is the Lagrangian Theory?

용접 시뮬레이션에서 라그랑주 방법은 계산 메시를 재료 자체에 부착하여 재료 변형을 추적하며, 경계 조건의 적용을 단순화하므로 고체 역학 문제에 이상적입니다.

그러나 높은 변형률에서는 메시가 왜곡되어 시뮬레이션 결과의 부정확성을 초래할 수 있습니다. 따라서 이 방법을 사용할 때는 신중한 메시 관리가 필수적입니다.

What is the Eulerian Theory?

오일러 방식에서는 물질이 흐르는 동안 계산 메시가 공간에 고정된 상태를 유지합니다. 이 방식은 메시 왜곡을 방지하므로 큰 변형이 발생하는 시나리오에서 특히 유용합니다.

그러나 인터페이스와 자유 표면을 정확하게 추적하는 것은 어려울 수 있으며, 정확한 재료 표현을 보장하기 위해 정교한 알고리즘이 필요합니다(그림 13 참조).

그림 13: 다양한 방법을 사용한 메시 및 재료의 동작

What is the ALE Theory?

임의 라그랑주-오일러 방법은 라그랑주와 오일러 접근법의 장점을 결합한 것입니다. 이 방법에서는 메시가 재료와 독립적으로 움직일 수 있어 메시 왜곡을 최소화하면서 큰 변형을 유연하게 처리할 수 있습니다.

이러한 다재다능함 덕분에 ALE는 재료 흐름과 구조적 무결성이 모두 중요한 용접 시뮬레이션에 특히 유용합니다.

What is the SPH Theory?

평활화된 입자 유체 역학은 재료를 입자의 집합으로 표현하는 메시 없는 방법입니다.

각 입자는 질량, 속도, 온도와 같은 속성을 지닙니다. SPH는 폭발이나 유체 비산과 같이 극한 변형, 높은 변형률 속도, 또는 복잡한 자유 표면 유동과 관련된 현상을 시뮬레이션하는 데 특히 적합하며, 이러한 현상은 기존의 메시 기반 해석으로는 불가능할 수 있습니다.

What Are the Welding Methods?

용접 방법은 크게 두 가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다., 융합 용접 (녹는) 그리고 비융합 용접 (비용융) . 두 방법 모두 산업계의 현대 용접 시뮬레이션에 필수적입니다.

각 방법마다 고유한 메커니즘, 용도, 그리고 고려 사항이 있습니다. 함께 살펴보도록 하죠! 업계에서 사용되는 대부분의 용접 방법은 장단점을 설명하고 있으며, 구체적인 특징도 함께 다루고 있습니다. 전체 용접 튜토리얼.

How is the Fusion welding performed?

융접 또는 용융 용접은 열을 사용하여 재료를 녹여 접합한 후 냉각 시 접합하는 방식입니다. 이 공정에는 필러 재료가 필요할 수도 있고 필요하지 않을 수도 있습니다. 필러 재료는 두 부품 사이의 틈을 메우고 용접 시 연결 역할을 하는 재료입니다. 각 재료에 대한 예시를 보여드리니 아래에서 계속 읽어보세요!

다음은 몇 가지 일반적인 사항입니다. 예시 퓨전 카테고리:

• 전자빔 용접(EBW)

전자빔 용접(EBW)은 고에너지 전자를 사용하여 재료를 용융하고 접합하여 탁월한 정밀도와 용입력을 제공합니다. 진공 상태에서 작동하여 오염을 줄이고 깊은 용접을 가능하게 합니다. 아크 용접이나 레이저 용접과 달리 EBW는 두꺼운 단면에 적합하여 정밀하고 결함 없는 접합이 필요한 항공우주 및 자동차 산업에 매우 적합합니다.

그림 14: EBW [참조]

전자빔 용접(EBW)은 항공우주, 자동차, 원자력, 전자, 의료 산업에서 중요한 구성 요소의 정밀한 접합과 결함 없는 용접을 위해 널리 적용됩니다.

• 레이저 빔 용접(LBW)

레이저 빔 용접(LBW)은 용가재 없이 정밀하고 깊고 좁은 용접을 위해 레이저 빔을 사용하며, 섬세한 작업에 이상적입니다. 집속된 레이저 에너지를 사용하여 금속을 접합하므로 아크 용접보다 더 높은 정밀도를 제공합니다. LBW는 자동화된 고속 작업, 특히 얇은 소재의 작업에 탁월하여 항공우주 및 전자 산업에 적합합니다.

LBW는 항공우주, 자동차, 전자, 의료 산업에서 얇은 소재와 복잡한 구성 요소의 고정밀, 자동화, 결함 없는 용접을 위해 널리 사용됩니다.

• 아크 용접

그림 15의 아크 용접은 전기 아크를 통해 열을 발생시켜 산업 분야에서 다재다능하고 널리 사용됩니다. 전극과 모재 사이에 전기 아크를 발생시켜 강한 열을 생성합니다. 레이저나 전자빔 용접과 달리 정밀도는 떨어지지만 비용 효율적이고 다양한 분야에 적용 가능합니다. 아크 용접에는 TIG, MIG, 서브머지드 아크 용접 등 여러 가지 하위 유형이 있습니다.

그림 15: 아크 용접 [참조]

아크 용접은 다재다능하고 비용 효율적인 금속 접합으로 인해 건설, 자동차, 조선, 파이프라인 및 일반 제조 산업에 광범위하게 적용됩니다.

How is the non-fusion welding done?

이와 대조적으로 비용융 용접 방법은 기본 재료를 녹이지 않고 압력이나 열과 압력의 조합을 사용합니다.

비용융용접 또는 비용융접 방법은 압력과 때로는 열을 이용해 재료를 녹이지 않고 접합합니다.

예시 비융착 용접에는 다음이 포함됩니다.

• 마찰 교반 용접(FSW)

회전 공구를 사용하여 마찰열과 기계적 압력을 발생시켜 재료를 녹이지 않고 연화시킵니다. 이 고체 상태 공정은 최소한의 변형으로 고강도의 결함 없는 접합을 보장하므로 항공기 패널, 차체 구조, 철도 차량과 같은 중요한 용도에 이상적입니다. 그림 16에 나와 있습니다.

그림 16: FSW [참조]

FSW는 항공우주, 자동차, 조선, 철도, 전자 산업에서 알루미늄이나 마그네슘과 같은 경량 소재를 접합하는 데 널리 사용됩니다. 자세한 내용은 블로그에서 확인하실 수 있습니다.

“Abaqus에서의 마찰 교반 용접(FSW) 시뮬레이션 - 초보자부터 고급자까지 튜토리얼”"”

• 폭발 용접

폭발 용접 방법은 제어된 폭발 에너지를 활용해 고속 충격을 통해 재료를 접합합니다.

Abaqus에서 이 과정을 시뮬레이션하려면 빠른 압력 적용과 그에 따른 재료 변형을 모델링해야 하며, 용접 동역학을 정확하게 포착하기 위해 재료 속성과 상호 작용 동작을 정확하게 정의해야 합니다.

• 초음파 용접

그림 17에서 초음파 용접은 고주파 진동을 사용하여 재료를 녹이지 않고 고체 상태 용접을 생성하므로 플라스틱과 얇은 금속에 이상적입니다. 이 공정은 계면에서 마찰을 통해 열을 발생시켜 강력한 접합을 형성합니다. 용융 방식과 달리 주변 구조물의 열 손상을 방지하여 정밀성과 신뢰성을 제공하며, 특히 전자, 의료 기기 및 포장 산업에서 높은 성능을 발휘합니다.

그림 17: 초음파 용접 [참조]

아래 표는 다양한 용접 방법에 필요한 열과 압력 요구 사항을 요약한 것입니다.

결론