SORPAS®介绍（shào）

SORPAS^®系（xì）统是一（yī）款由 SWANTEC 开发（fā）的专业有（yǒu）限元分析软件，专注于电阻焊与机械连接工（gōng）艺的仿真与优化（huà），广泛（fàn）应（yīng）用于汽车制（zhì）造、航空航天、电子设备（bèi）等领域。通过集（jí）成焊接工程知识与数值建模技术，SORPAS® 为工程师（shī）提供了从（cóng）工艺设计（jì）到生产维护的全（quán）流（liú）程数字化解决方案，帮助企业降低成本、提升质量并加速产品上市。

SORPAS®概念

SORPAS^®是专门用于（yú）模拟和优化电阻焊接，机（jī）械连接及相关过程设计的专用有限元分析（xī）（FEA / FEM）软件。

SORPAS^®是集成焊接工程专业知识与数值建模技术的一款独特而（ér）强大的工具，可直接用于（yú）工业应用。

SORPAS^®概念的核心价值（zhí）体（tǐ）现在：

· 了解行业（yè）面临的实际问题

· 尊重工程师的智慧及其工作方式

· 将新技术整合到工业工（gōng）程（chéng）师的日常工作中

SORPAS^®无需（xū）先验数（shù）值模拟的知识即可学习和使用，所以（yǐ）可以被工业工程师快速学习（xí）并（bìng）轻（qīng）松使用（yòng）。

焊（hàn）接前确保^TM

找到良好参数的工艺窗口是实现最佳焊接质量的焊（hàn）接计划、工艺（yì）控制和生产（chǎn）维（wéi）护的关（guān）键。SORPAS^®的工艺优（yōu）化和批量管理计划功能（néng）可用于（yú）预测（cè）提高焊接质量、提高生产稳定性和减少（shǎo）飞（fēi）溅。

焊接解决方案

焊接对（duì）于（yú）制造，组装和维修中（zhōng）的广泛（fàn）应用至关重要，如图所示，从设计、优化、计（jì）划到生（shēng）产（chǎn）和评估，焊（hàn）接过（guò）程中还存在许多焊接（jiē）问题需要解决。

然而，要（yào）找到许（xǔ）多（duō）焊接问题的根（gēn）本（běn）原因并不容易（yì），部分原因（yīn）是焊（hàn）接工艺的（de）复杂性，部分（fèn）原因是（shì）焊接过程非常快，焊（hàn）接内部难以露出。

解决焊接问题的实（shí）际方法主（zhǔ）要是通过反复试验来进行试错，首先在焊接设备上进行焊接设计，然（rán）后生（shēng）成和评（píng）估焊接，最后批准或拒绝焊接设计，或调（diào）试焊接生产。这（zhè）不仅耗时（shí）而且成本很（hěn）高（gāo）。

具有焊接模（mó）拟的新数字方法可以在焊接（jiē）生命周期的不同阶段同（tóng）时工作。例如，在设计过程中可以通过（guò）预测焊接尺寸和焊接强度来（lái）评估焊（hàn）接结（jié）果，还可以（yǐ）在稳定的（de）焊接生产之前（qián）优化（huà）焊接过程

在下面几页中，我们将详细介绍模（mó）拟焊接解决（jué）方（fāng）案，并提供如（rú）何进行良好的焊接设计的（de）指导（dǎo），建（jiàn）立（lì）稳（wěn）定的焊接（jiē）生产以及在整个焊接生命周期的（de）每个阶段都通过模（mó）拟（nǐ）来支持生（shēng）产成功（gōng）的焊接：

· 焊接设计

· 焊接优化（huà）

· 焊接计划（huá）

· 焊接生产

· 焊接评估

然后，我们（men）将引（yǐn）领焊接数（shù）字化的道路，以提出创建焊接（jiē）数字孪生的新方法，并对（duì）整个焊接生命周期的各个阶段（duàn）给出了每个数字孪生的（de）定义。

♦ 焊接设计

核（hé）心准则（zé）：进行焊（hàn）接（jiē）设（shè）计（jì）和选择材（cái）料组合以平衡焊接界面产生的（de）热量。

实际问题：无法（fǎ）看到焊接内部（bù）产生的热量，因此很难进（jìn）行良好的（de）焊接接设计以获得（dé）最佳的热量平衡。

数字解决方案：通（tōng）过所有焊（hàn）接设计选项和材料组合的（de）模拟，可视化（huà）热量产生并预测可（kě）焊接性。

在焊接设计中，重点是每个焊接（jiē）零件的几何设计和材料选（xuǎn）择。通（tōng）常来说，对于优化和确定焊点的（de）位置（zhì）以及（jí）焊点间（jiān）距以（yǐ）获得最（zuì）佳焊接质量也很（hěn）重要（yào）。

通过使用（yòng）SORPAS进行焊接模拟，可（kě）以（yǐ）对（duì）焊接零件的（de）几何设计建模，从而可以灵活地（dì）为任（rèn）何（hé）零件选（xuǎn）择材料，并且可以从集（jí）成材料数据库中的所有材（cái）料列（liè）表中自由选择任何材料（liào）。这样（yàng），可以在（zài）计算机上虚拟模拟所有几何设（shè）计和材（cái）料组合的可能性。在使用真（zhēn）实材料和真实零件进行任（rèn）何焊接测试（shì）之（zhī）前，可以（yǐ）根据模拟结果得到焊接设计和（hé）材料（liào）组合的最佳解决方案。

我们将在下面（miàn）详细介绍点焊，凸焊和（hé）机械（xiè）连（lián）接应用（yòng）的焊接设计解（jiě）决方案。

点焊（hàn）设计因（yīn）素和材（cái）料的可焊性

每次在（zài）焊（hàn）接（jiē）和连接将（jiāng）新（xīn）材（cái）料引入生产之前，都必（bì）须进行（háng）大量研究以评估材料的可焊（hàn）性（xìng）以及在（zài）生产中实施该材料的可行（háng）性。有时，为了组装工厂的（de）持续生产，可（kě）能会更改材料供应商。这通（tōng）常（cháng）需（xū）要评（píng）估新供应商提供的材（cái）料的可焊接性，以（yǐ）保（bǎo）持焊接质量（liàng）和生产稳（wěn）定（dìng）性。

SORPAS 2D.welding和SORPAS 3D.welding是已（yǐ）被用于评估各种厚度和材料比率的材（cái）料的可焊性的具有强大功（gōng）能的工具。

汽车工业中最（zuì）常（cháng）见（jiàn）的可焊性问题之一是使用（yòng）薄的低碳钢板和两种较厚（hòu）的高强度钢进行的（de）三层（céng）点焊。

在《焊接（jiē）》杂志 2011年出版：先（xiān）进的高强度钢的（de）三层点（diǎn）焊。

实验（yàn）和数值计算的三片点焊中心点焊缝（féng）截面图

近年来，SORPAS已用于提高第三代高（gāo）级高强（qiáng）度钢（AHSS）的电阻点焊性能。

关于第十一届国（guó）际可焊（hàn）性数值分析研讨（tǎo）会（huì）的会议论文（2015年）：

提高了第三代汽车用AHSS的电阻点（diǎn）焊性（xìng）能。

SORPAS热力学模型概（gài）述（shù），显示了样品（pǐn）和电极的几何形状，以及网（wǎng）格的（de）特写

凸（tū）焊设计因（yīn）素和材料的（de）可焊性

在点焊中，电极的设计对于将焊接（jiē）电（diàn）流（liú）集中到焊接区（qū）域很重要，而在（zài）凸焊（hàn）中，工件上的凸出物的设计对于局部化电流至关重要（yào）。电极仅提供焊（hàn）接压力，并将（jiāng）焊（hàn）接（jiē）电流传（chuán）导至工件（jiàn）。

工件上的局（jú）部凸起可以专门（mén）设计用于将焊接电流集中到焊（hàn）接（jiē）区域，例如平板上的（de）压花，圆（yuán）螺母上的环形凸起（qǐ）或（huò）方螺母上的角凸起等。也可以使用工件的自然形状作为将焊接电​​流集中到焊接区域，例如交叉线焊（hàn）接（jiē）和（hé）管-板焊接（jiē）。

凸焊的设（shè）计要素是凸出物的形状（zhuàng），角（jiǎo）度和（hé）高度。凸焊（hàn）的（de）设计原（yuán）则是：凸（tū）出物的设计应有效（xiào）地集中电流，但（dàn）应稳（wěn）定（dìng）且不（bú）会塌陷得太快或（huò）引起严重的脱（tuō）落。

通过有效地集（jí）中电流和在工（gōng）件（jiàn）上形（xíng）成凸起，凸焊可在很大程（chéng）度上（shàng）用（yòng）于焊接不同（tóng）的（de）材料（liào）（这些材（cái）料（liào）搭接组合（hé）可能无法进行点焊）。通过（guò）关键性表面（miàn）涂层，甚至（zhì）可（kě）以通过（guò）凸焊将极（jí）其困难的（de）材（cái）料焊接起来，例如将铜合（hé）金焊（hàn）接（jiē）到钢上。

一般而言，为使焊接界面处的热量达到最（zuì）佳热（rè）量平衡，会将（jiāng）凸起放在（zài）较难产生热量（liàng）的一侧（cè）：

· 如果使用相似（sì）的材料，由于需（xū）要（yào）加热的（de）体积和质量较（jiào）大，因此应将（jiāng）凸起放置在较厚的工件上。

· 如果材料（liào）不同，则凸起应放在电阻较低的材料工件（jiàn）上。

· 同样，通常将具（jù）有较高（gāo）电阻的关（guān）键（jiàn）性表面（miàn）涂层放置在具有（yǒu）较低电阻的材料上。

凸焊的最佳设计（jì）和关键性表面涂层（céng）材料的最（zuì）佳（jiā）选择，最适（shì）合焊接（jiē）的单个材料组合都可以（yǐ）使用SORPAS 2D进行模拟。对于结构复杂的凸焊，SORPAS 3D更具有优势。通过将模拟（nǐ）的焊接结果与不（bú）同（tóng）的设计和材料选择进行比较，可以获得最佳（jiā）的凸（tū）焊设计。

凸焊（hàn）设计应有效地集中电流而不要坍塌得太快

机械（xiè）接头的设计（jì）因素和接头（tóu）的质（zhì）量（liàng）

机械连接被广泛运用到连接不（bú）同的（de）材（cái）料，并且这可能是将碳纤（xiān）维增强的聚合物与金属连接的唯（wéi）一有（yǒu）效方法。自冲铆接（jiē）（SPR）和（hé）铆接最常用（yòng）于（yú）汽车工业（yè）中的板材连接。

为了获得最（zuì）佳的接（jiē）头质量，铆钉的形状和（hé）材料、模（mó）具设（shè）计（jì）和材料（liào）以及工具（jù）力应适当优化。SPR接头的质量可（kě）以通过关键的接头因素进行评估，例如联锁长度（铆钉张开），底（dǐ）板（bǎn）的最小（xiǎo）厚（hòu）度，铆（mǎo）钉头的高度以及底（dǐ）板（bǎn）中铆钉的有效长度。

SORPAS®2D.joining可用于模拟各种形状和材料的铆钉和（hé）模具的（de）机械连接，适用于板材厚度和待连（lián）接材料的所有（yǒu）组合。

自冲铆接质量因（yīn）素: 联（lián）锁（suǒ）距（jù）离、底部厚度、顶部高度

♦ 焊接优（yōu）化

核心（xīn）准则：为了获得尽可能大的焊（hàn）接工艺窗口（kǒu），以确（què）保（bǎo）高（gāo）质（zhì）量的焊（hàn）接而不会喷溅/飞溅。

实际问题：需要（yào）使用真实材（cái）料进行大量焊（hàn）接测试（shì）才能找到工艺（yì）窗口，这不（bú）仅耗费时间而且成本昂（áng）贵。

数字解决方案：通过数（shù）值模拟和优化来预测具有焊接接增长（zhǎng）曲（qǔ）线和可焊性工艺窗口。

焊接工艺优化  

借助SORPAS 2D.welding，已经开发了（le）一些（xiē）用于自动仿真（zhēn）的功能，以支持焊接（jiē）工艺（yì）参数优化。可以运行全自动程（chéng）序来生成焊缝增长曲线和可焊性（xìng）凸角。

铆接优（yōu）化

SPR形状变化（huà）→最（zuì）佳几何形状（zhuàng）

♦ 焊接计（jì）划

核心准（zhǔn）则（zé）：寻（xún）找最佳工艺参数以进行稳定的焊接（jiē）生产（chǎn）以此（cǐ）来获得一致（zhì）的（de）焊接结果（guǒ）。

实际问题：每个工厂都有自己的材料供应商（shāng）和设（shè）备（bèi）制造商，所（suǒ）有（yǒu）焊接（jiē）都需（xū）要各自（zì）适配的工艺设置。

数字解（jiě）决方案：通（tōng）过（guò）具有自动（dòng）化模拟的焊（hàn）接计划，为每种焊接组合（hé）获取优化的工（gōng）艺（yì）参数。

批量管理计划

批量管理计划（huá）的功能可通过直接（jiē）从Excel数据（jù）表（biǎo）文（wén）件（jiàn）中读取输入数据（jù），然后自动制（zhì）作仿真文件并（bìng）运行所有（yǒu）仿真和优化以根据提供的数（shù）据生成优化的焊接工艺（yì）参数，把优（yōu）化和计划焊接工艺参数的解（jiě）决方案生成在Excel数据表文件中。这将为用户节省大量（liàng）准备和仿真的时间（jiān），并大大提高了仿真和优化的效率！

借助（zhù）此（cǐ）功（gōng）能，工（gōng）程师可以在大规模，快速（sù）的模（mó）拟和优化的支持下，最大限度地利用模拟和（hé）优化的优势（shì），大幅减少（shǎo）焊接测试（shì）的次数，从而提高焊接质（zhì）量和生（shēng）产稳定性。

智能焊接计划

新版SORPAS®2D的（de）新功能之一（yī）是（shì）智能焊（hàn）接计划，用于预（yù）测最佳（jiā）焊（hàn）接进度（焊接（jiē）电流，力，焊接和保持时间）。

根据（jù）用户定义的焊接任（rèn）务说明（WTD），其（qí）中包（bāo）含板（bǎn）材，电极（jí），焊接机的类型（xíng）以及所需的（de）焊接质量的信息，SORPAS®将自动优化并找到最佳的焊接（jiē）电（diàn）流，力（lì），焊接（jiē）时间和（hé）保持时间。

可以预测飞溅（排出（chū））极限。从而（ér）在质量要求的最（zuì）小焊接熔核尺寸和飞溅（排出）极限之间预测焊接过（guò）程窗（chuāng）口（kǒu）。

软件将使用板（bǎn）材，焊条和焊接（jiē）机的（de）WTD信息（xī）生成焊接计划报（bào）告； 预测的最佳焊接进度规范（WSS）； 具有最（zuì）佳焊接（jiē）电流，力（lì），焊接时间和保（bǎo）持时（shí）间的焊接工艺窗口； 以及（jí）使用最佳（jiā）焊（hàn）接（jiē）工艺参数获（huò）得的焊接质量结果。

SORPAS ^®焊（hàn）接规划程（chéng）序

该SORPAS®焊接规划工作（zuò）在（zài）以（yǐ）下步骤：

· WTD—焊接任务（wù）说（shuō）明

· 用户首选项

· 运行焊接计划以预测最佳焊接（jiē）参数

· WSS的焊接（jiē）计划报告（gào）——焊接进度表规范

1）WTD—焊接任（rèn）务描（miáo）述（shù）用于定（dìng）义焊接任务，包括板材，电极（jí），焊接机类型和所需焊接质量的规格，请（qǐng）参见右图。

2）用户首选项（xiàng）用于（yú）用户（hù）首选的计划策略（luè）。焊接（jiē）电流将始终通过SORPAS®进行优化，但是用（yòng）户可以自（zì）由选（xuǎn）择焊接力，焊接时间或（huò）脉冲（chōng）数的首选值，方法是输入（rù）特（tè）定的（de）输入值（zhí），或者直接将（jiāng）参数保留为0以使SORPAS ®完全优化。

3）进行焊接计划。定义（yì）焊接任务（wù）并选（xuǎn）择用户首选项后，只需按“开始（shǐ）”按钮即（jí）可开始焊（hàn）接计划。然后（hòu），SORPAS®将（jiāng）自动（dòng）运行所有优化程序，首先确定最佳（jiā）焊接（jiē）力和（hé）焊接（jiē）时间（jiān），然后（hòu）预测焊接过程窗（chuāng）口和飞溅（排出）极限，最后优化焊接电流和保持时间。

4）使用WSS的焊接计（jì）划报告—最佳焊接计划规范是焊接（jiē）计划的（de）结果，其中包括给定的WTD，预测的最佳焊（hàn）接（jiē）工艺参数（焊接（jiē）电流，焊接力（lì），焊接时间和（hé）保（bǎo）持时间（jiān））以及焊接工艺窗口以及使用最佳焊（hàn）接工艺参数预测的焊（hàn）接质量结果。

在焊接计划期间，所（suǒ）有仿真和优（yōu）化仅使用同一个（gè）数（shù）据（jù）文件（jiàn）完成，与生成焊接增长曲线和（hé）可焊（hàn）性（xìng）凸角相比，这大大（dà）减少了（le）计算（suàn）时间和硬盘空（kōng）间的使（shǐ）用。

♦ 焊接生产（chǎn）

核心准则：为确保焊接（jiē）生产在受（shòu）控状态下运行并预见（jiàn）潜在问题以（yǐ）采取预防措施（shī）。

实际问（wèn）题：焊接（jiē）质量的不一致（zhì）以及存（cún）在（zài）未知原因的意外（wài）焊接问题，因（yīn）此很难找到快速解决方案。

数（shù）字解决（jué）方案：通过可能（néng）存在工艺公差和不（bú）规则焊接条件的模拟来找出（chū）焊（hàn）接问题的根本（běn）原因。

生产维护

当（dāng）焊接（jiē）生产（chǎn）开始时，在最佳工艺窗口中进行了系（xì）统的优化规划，焊接生产（chǎn）过程中出现的问题主要是由于焊（hàn）接（jiē）条件的意外变化，例如电极帽磨损，板间隙，电极（jí）错位以及可能（néng）来自（zì）先前加（jiā）工过程的错误，例如热冲（chōng）压和热处理。

生产维护可提高焊接质量，生产稳定性和生产（chǎn）率。

最常见的问题之一（yī）是减少飞溅。

SORPAS可以帮助优化焊接过（guò）程，从而减（jiǎn）少飞溅。

不规则（zé）条件（jiàn）

♦ 焊接（jiē）评估

核心准则：为确保焊接尺寸，焊接强度和焊接周围（wéi）的焊（hàn）接材料性能（néng）（无缺陷）方面的（de）质量（liàng）。

实际（jì）问题：在产（chǎn）生（shēng）实（shí）际焊接之前无法在设计阶段评估（gū）焊接（jiē）质量，并且（qiě）难以预测（cè）焊接缺陷。

数字解决方案：过模拟预测焊接熔核的形成（chéng），硬度（dù）和微观结构，开裂风险和焊（hàn）接（jiē）强度（dù）。

焊（hàn）接质量

焊接（jiē）质量（liàng）由以下评估标准（zhǔn）表示：

· 焊核直径或焊缝长度

· 焊接强度

· 微观结构

· 焊缝周围的（de）硬度和其他性能

· 焊接（jiē）后断裂（liè）的风险

硬度分布

借助新增的用（yòng）于模拟冶金性能和残余物的功能，可以（yǐ）预测焊接后焊缝（féng）中的微观（guān）结构（gòu）（马氏体，贝氏（shì）体，珠（zhū）光体/铁素体（tǐ））的（de）分布，硬度（dù）分布以及残余应（yīng）力和开裂（liè）风险。

焊（hàn）接强度（dù）的计（jì）算也参照ISO标准描述的测试（shì）方法，包括交（jiāo）叉拉伸强（qiáng）度（ISO 14272：2000），剪切强度（ISO 14273：2000）和剥离（lí）强度（dù）（ISO 14270：2000）。因此，可（kě）以根据所得到的焊接强度来优（yōu）化焊接工艺窗口和（hé）参数。

强度（dù）测试

评估焊接接头（tóu）质（zhì）量的常用方（fāng）法是通（tōng）过破坏性测试来获（huò）得各种载荷模式（shì）下的最大断裂（liè）力，并获得失（shī）效模式（纽扣或界面失效）。

SORPAS®3D.testing可以将电阻焊（hàn）接过程和机械（xiè）连接的模拟与焊接（jiē）强度测试相（xiàng）结合：

· 拉伸剪切试（shì）验（yàn）

· 十字（zì）拉伸测试

· 轴向拉伸（shēn）试验（yàn）

· 剥（bāo）离（lí）（或弯曲）测试

· 扭转试验

产业领域解（jiě）决方案

焊接（jiē）行业的工业4.0意味着（zhe）焊接过程计划和（hé）优化的数（shù）字化！

传统焊接生产工艺规划和优化的方法是进行大量反复的焊接试验。这是（shì）非常昂贵（guì）且非常（cháng）耗时的，还浪费（fèi）了大（dà）量的材料和人工（gōng），这延（yán）长了开发时间并（bìng）延（yán）迟（chí）了新生产线的启动，会给生产（chǎn）维护留下（xià）许多未（wèi）解决（jué）的（de）问题或焊缝质量中无法发现的缺陷。

为了（le）降低成本，加快开发（fā）速度（dù）并提高生产稳定性和焊接（jiē）质（zhì）量，一种（zhǒng）新的工作方式（shì）是（shì）用计算机模（mó）拟和优化方法尽（jìn）可能用（yòng）数字（zì）（或（huò）虚拟）测试代替物理测（cè）试。

SORPAS®是由欧洲、亚（yà）洲和（hé）北（běi）美（měi）的汽（qì）车（chē）工业和电汽电子工业（yè）的世界（jiè）领先公司专门为此目的研发的，并证明其（qí）在电阻点焊（hàn）方面的（de）有效证明（míng）。随着机械连（lián）接的新发（fā）展，该应用程序也扩展到了航空工业。

现（xiàn）在是（shì）时候转向一种新的焊接工艺计划和优化数字（zì）化工作方式！

SORPAS®为（wéi）制（zhì）造公司提（tí）供服务（wù），这（zhè）些制造公（gōng）司在全球各个（gè）工业（yè）领域（yù）的生产工厂中都（dōu）有越来越多的用户：

     • 汽车（chē）/汽车供应商                                     • 电气（qì）/电子

     • 航空/飞机                                                • 火车车厢/铁路

     • 散热器/容器                                             • 家用（yòng）五金

     • 医疗仪器                                                  • 核设备

     • 饮食                                                         • 其（qí）他金属（shǔ）加工（gōng）行业

案（àn）例（lì）研究库

SORPAS®的最大价值是领先的（de）技（jì）术，并为制造公司生产附近的直接工（gōng）业应（yīng）用（yòng）带来巨大（dà）收益。图库中提供了该软件的一些工业应（yīng）用示例（lì）。

♦ 汽车行业

电阻焊接和（hé）机械连接是汽车工业中用于车身或白车身（BIW）组装的主要（yào）连接（jiē）技术。

几乎所（suǒ）有的钢钣金（jīn）件（jiàn）都是通过点焊（hàn）组装的，而大多数铝钣金件是通过自冲铆接和铆接的方式组（zǔ）装的，而凸（tū）焊通常用于将焊接螺母紧（jǐn）固到（dào）板材（cái）上。

随着人（rén）们对（duì）轻型汽车（chē）减少二氧（yǎng）化碳排放，提高强度和提高碰撞性能（néng）以改善（shàn）安全措施的要求不断提高，汽车中（zhōng）引（yǐn）入（rù）了越（yuè）来越多的新材料，包（bāo）括高级高强度（dù）钢（AHSS），铝合金和新的表面涂（tú）层（céng）。这些新材料极大地使（shǐ）焊（hàn）接过程复杂（zá）化，并使传统（tǒng）材（cái）料焊接中的大部分现有知识无效。在建立焊接生（shēng）产之前以（yǐ）及在（zài）生（shēng）产维护期间，需要更多的焊接（jiē）测试和工艺优化。

SORPAS®拥有汽车行业最（zuì）大（dà）的（de）用户群：

•  在研发部（bù）门，负责（zé）新材料的焊接性评估，以及连接工艺的创新（xīn）

•  在规划部（bù）门（mén），进行（háng）焊接工（gōng）艺规划（huá）和优化，并建立新的焊接（jiē）程序

•  在（zài）装配车间，进行生产（chǎn）启（qǐ）动和维护，以提高（gāo）焊接质量和生产稳定性

电极降解（jiě）

飞（fēi）溅预测

强（qiáng）度测试（shì）

♦ 航天行（háng）业

机械连接和（hé）电阻焊接也广泛用于航（háng）空航天工业，用于连接重量轻，强度高的特殊金属部件，例如钛合金和铝合（hé）金，以及耐高温（wēn）材（cái）料，例如镍铬（gè）合（hé）金（jīn）等。

铆接是飞机（jī）机翼和机（jī）身组（zǔ）装中最（zuì）常（cháng）用的连接技（jì）术，而点焊也（yě）用于（yú）组装内（nèi）部零件。

为（wéi）了支（zhī）持在航（háng）空航天（tiān）工业（yè）中（zhōng）的应（yīng）用，已（yǐ）将（jiāng）特殊材料（liào）添加到（dào）内（nèi）置材料数据库中，包括铝合金，钛（tài）合金，铬镍铁合金和镍钴合（hé）金等（děng）。

除了（le）开发完善的用于模拟和优化（huà）电（diàn）阻焊接（jiē）工艺的功能外，SORPAS®现在还得到了进一（yī）步开发（fā），其新发布的（de）版本（běn）用于模拟铆钉变形较大的铆（mǎo）接工艺。

♦ 电（diàn）子（zǐ）行业

电阻焊接（jiē）通常（cháng）在电气和电子行业（yè）中用（yòng）于连接各（gè）种（通常是良好的导电性，但更难（nán）焊接）材（cái）料和形状的部件，例（lì）如（rú）电连（lián）接器，转子（zǐ）和印刷电路（lù）等。

电气和电子工（gōng）业中电阻焊接应（yīng）用的（de）特（tè）殊特征是其尺寸极小且难以焊接的奇特材料。

为了支（zhī）持电气和（hé）电子行业的工（gōng）业应用，已将特殊材料添加到内（nèi）置材料数据（jù）库中，包（bāo）括银，铜合金和镍合金等。为了（le）简化微型组（zǔ）件的仿真，已将SORPAS®中的允许尺寸扩展到0.1微（wēi）米（或4个小数（shù）点表示mm）。

SORPAS 2D.welding模块

SORPAS®是用于电阻焊仿真和电阻焊工（gōng）艺优（yōu）化的专业软件。它（tā）是（shì）为了工程师进行焊接仿真而被开发（fā）的（de）。它（tā）不需要任何数值模拟方面的（de）先验知识（shí），具有焊接和（hé）材料知识的工程（chéng）师（shī）可以轻（qīng）松地学习和使用它（tā）。SORPAS®结合了焊接（jiē）专业知（zhī）识与数值技术，是一款独特而强大（dà）的工具。

“自（zì）2001年以来，我们一（yī）直在使用（yòng）SORPAS®，并且在电阻焊（hàn）领域取得了许多创（chuàng）新发展。我们（men）现（xiàn）在正在将模拟的应用进（jìn）一步（bù）扩展到过（guò）程优化，以支（zhī）持生产计划。”                                                                    ——德国大众汽车股（gǔ）份公（gōng）司的Matthias Graul先（xiān）生

SORPAS®中的内置材料数据库包括几乎所（suǒ）有常用的金属材料，包（bāo）括（kuò）所有（yǒu）类型的钢（gāng），铝（lǚ）合金，钛合金，铜合金，镍基合金（jīn），表面涂层（céng）材料，纯金属和高熔点金属，例如钨和钼等。用户也可以（yǐ）添加（jiā）自己的材料。软件可以模（mó）拟范围从毫米级到微米级的焊接连接尺寸（cùn）。以及各种（zhǒng）焊接机和电源，包括AC，DC，MFDC，逆变器和电容器放电。

功能

应（yīng）用领（lǐng）域

SORPAS®已应用于各个行（háng）业，解决点焊（hàn）、凸焊、对接焊和（hé）微电阻焊中（zhōng）的问题，并支（zhī）持（chí）研发以及工艺参（cān）数优化。

SORPAS 3D.welding模块（kuài）

SORPAS®3D是依据SORPAS®2D的概念开发的，它具有易于使用的图形用户界（jiè）面（miàn）（GUI）和简单的功能（néng），可用（yòng）于电阻焊的工业应用。

现在可以适应复杂而（ér）具（jù）有（yǒu）挑战性的电阻焊接应用。

SORPAS®3D输入（rù）向导是专（zhuān）门为快速（sù）构建和操作（zuò）3D模型（xíng），设置焊接参数，对电（diàn）极和工件（jiàn）的（de）运动进（jìn）行编程而设计的（de），类似于电阻焊接的生产（chǎn）装配线。

SORPAS®3D可（kě）以被相关用户（hù）和焊接专业人员（yuán）快速学（xué）习并轻松使（shǐ）用。右侧是（shì）GUI的屏幕（mù）截图，其中包含用于构（gòu）建（jiàn）3D模型的输入（rù）向导步骤。

[SORPAS 3D输（shū）入向导步骤1]方螺母投影焊接模型

材料（liào）数（shù）据库和机器数据库直接与SORPAS®2D共享。目（mù）前（qián）已经开发（fā）了两个新的库，用于存储和加载（zǎi）用于电（diàn）极和工（gōng）件的六面体网格对象的（de）3D模型。

SORPAS®3D焊接的工业应用

SORPAS®3D.welding的（de）目标是促进（jìn）和支（zhī）持产品（pǐn）研发，产品设计以及焊（hàn）接工（gōng）艺优化。SORPAS®3D.welding可（kě）用于模拟复杂（zá）的焊接（jiē），例如多点（diǎn）焊，凸焊（hàn），电极错（cuò）位（wèi）和（hé）缝焊中（zhōng）的旋转运动。

SORPAS 2D.joining模块

SORPAS®2D.joining通过多种解决方案来模拟连（lián）接，例如铆接，自冲（chōng）铆（mǎo）接（SPR），盲铆（mǎo）接（jiē）以及通过胶粘剂进行连（lián）接（jiē），是一款便于学习的软件。

标（biāo）准数据库为您提（tí）供常用（yòng）的（de）材料和一些铆钉的相关数据。我（wǒ）们与供应商合作以获得有关铆（mǎo）钉的更多（duō）详细信息，您也（yě）可以将您使用的铆（mǎo）钉添加到数据库中。

基（jī）于与SORPAS®2D.welding相同的概念，我（wǒ）们不仅可以进（jìn）行优质的仿真，而且致力于创建（jiàn）一个便捷的软件工具，该工具可以帮助每个工（gōng）程师快速，轻松（sōng）地进行仿（fǎng）真（zhēn）！

SORPAS 3D. testing模块

评估焊接质量的常用方法是通过破坏性测（cè）试来获得各（gè）种（zhǒng）（横向拉伸，拉伸剪切和剥离（lí）测试等）最大断裂力（lì）（如：十字拉伸力、拉伸剪切（qiē）力（lì）和（hé）剥离（lí）力（lì）等），并获得（dé）焊（hàn）点的（de）失（shī）效模式（纽扣失效（xiào）或界（jiè）面失效）。SORPAS®3D.testing可以对所有测试方法进（jìn）行3D仿真，以预测焊接强度（dù），以及通过模拟焊接板的断裂（liè）来预测失（shī）效模式。

SORPAS®3D.testing的核（hé）心应用（yòng）如下：

· 根据实际焊接和铆接（jiē）条件进行（háng）模（mó）拟，并以此评估焊接和（hé）铆接强度。

· 导出（chū）实际（jì）材（cái）料和焊接条件的焊接和接头强度，支持后续的（de）结构和碰撞模拟。

可以通过直接使用板材和（hé）定义焊点（diǎn）的方（fāng）式建立（lì）SORPAS® 3D.testing模（mó）型，或继续使用（yòng）SORPAS®3D的焊接模拟（nǐ）结果进行（háng）SORPAS®3D.testing仿（fǎng）真，焊接模拟结（jié）果包含了由于在焊接过（guò）程中的加热和冷（lěng）却而导致的焊接及周边（biān）区（qū）域的材料性能变化。另外，也可以（yǐ）通过SORPAS®2D3D.link的附加模块使（shǐ）用SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果进行SORPAS®3D.testing模拟（nǐ）。

SORPAS®2D3D.link

SORPAS®2D模拟的计算时（shí）间比3D模拟要短很（hěn）多。为（wéi）了利用2D.welding and 2D.joining模拟的优（yōu）势，于是开发（fā）了一（yī）个特殊的软（ruǎn）件模块，用于基于2D模拟的结果进行SORPAS®3D.testing模拟。

SORPAS®2D3D.link的新附加模（mó）块，可以（yǐ）实（shí）现（xiàn）以（yǐ）下2个功能：

· 将（jiāng）SORPAS®2D.welding和2D.joining模拟结果转（zhuǎn）换为3D，并在SORPAS 3D软件系（xì）统中以3D图形显（xiǎn）示。

· 扩展2D.welding和2D.joining以自动（dòng）创建3D测试模型并运行3D测试模拟来预测焊接或铆接强（qiáng）度。

此（cǐ）外（wài），SORPAS®3D.testing模拟的结果可以导出到（dào）其他软件

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