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Otimização da Soldagem a Laser com Arame de Adição


 
 

1. Introdução


A otimização no FLOW-3D (x) consiste em ajustar de forma iterativa os parâmetros de design para atingir metas específicas de desempenho, fazendo uso dos resultados das simulações para informar e aprimorar o design. Esse processo abrange a definição de objetivos, a seleção cuidadosa de variáveis de design, a configuração de modelos de simulação, a execução de análises e a aplicação de algoritmos de otimização para aperfeiçoar de maneira sistemática os designs. O propósito é aprimorar o desempenho do produto, reduzir custos ou atender a critérios específicos, aproveitando as sólidas capacidades de simulação do FLOW-3D (x) em análises estruturais, fluidas, térmicas e multiphysics.
O fluxo de trabalho compreende análises de sensibilidade, ajustes de parâmetros e refinamentos iterativos, culminando na obtenção de um design otimizado. Isso proporciona suporte aos engenheiros ao longo do processo de concepção e melhoria de sistemas complexos de maneira eficiente.

2. Descrição da análise


Na nossa simulação, a potência do laser e a velocidade de soldagem são ajustadas automaticamente pelo algoritmo de otimização para maximizar a altura da junta soldada. A potência do laser varia entre 3000 e 10000 W, enquanto a velocidade de soldagem varia entre 0,05 e 0,15 m/s. Por outro lado, o diâmetro do fio varia entre 0,5 e 1 mm. A imagem abaixo ilustra o fluxo de trabalho do FLOW-3D (x).

3. Condições de contorno


Na imagem abaixo, foram adicionadas as variáveis de entrada e saída, e os valores máximo e mínimo foram especificados. O objetivo do processo de otimização é maximizar a altura da junta soldada em relação ao diâmetro do fio, à potência do laser e à velocidade de soldagem. Foram configurados 30 cenários no total, garantindo que o software abranja toda a escala dos parâmetros.

4. Resultados e discussão


A comparação entre as simulações antigas e a otimizada foi dada abaixo; a altura da junta soldada atingiu o comprimento máximo, enquanto a velocidade de soldagem era de 0,067 m/s, o raio do laser era de 0,6 m e a potência do laser era de 5162 W.
A simulação do número 30 atingiu o objetivo


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