CC BY
1
organizations were identified. The main trends and tendencies that are relevant today were also presented.
Key words: Information technology, IT industry, artificial intelligence, IT technologies, BIGDATA, automation, machine learning.
Epryntseva Natalia Aleksandrovna, candidate of technical sciences, docent, epr-nat@,mail.ru, Russia, Voronezh, Voronezh branch of Plekhanov Russian University of Economics
УДК 004.94:621.791
DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-131-132
СРАВНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СВАРОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
В.Г. Новиков
В статье представлен сравнительный анализ современных программных решений для моделирования сварочных процессов. Рассмотрены основные характеристики и функциональные возможности каждого программного продукта, включая методы расчета, способность учитывать микроструктурные изменения, остаточные напряжения и деформации. Проведено сопоставление программ по ключевым параметрам, таким как назначение моделирования, метод расчета, возможности учета различных физических явлений и особенности геометрического моделирования. Представлены рекомендации по выбору программного обеспечения в зависимости от специфики решаемых задач. Особое внимание уделяется сравнительному анализу функциональных возможностей каждой программы, включая их способность моделировать различные типы сварки, учитывать микроструктурные изменения материалов, рассчитывать остаточные напряжения и деформации. В статье представлена сравнительная таблица, наглядно демонстрирующая ключевые характеристики рассматриваемых программных продуктов.
Ключевые слова: программное обеспечение, анализ информации, сравнение программных комплексов, сварочные процессы, термообработка, компьютерное моделирование.
В современном мире сварка является одним из технологических процессов в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, судостроение, авиастроение и строительство, она используется. Сварка - это технологический процесс соединения двух и более металлических или неметаллических материалов посредством нагрева, плавления или с использованием давления [1-4]. Главный принцип сварки заключается в создании неразъемного соединения материалов, где соединение образуется за счет локального плавления поверхностей или применения давления [5-8].
Для оптимизации процесса сварки и повышения качества сварных соединений используются специализированные программные решения для моделирования.
1. SYSWELD - это программный комплекс, предназначенный для моделирования различных процессов сварки и термической обработки материалов. Он позволяет инженерам и исследователям симулировать такие методы сварки, как дуговая, лазерная и электронно-лучевая. Благодаря использованию метода конечных элементов, SYSWELD (рис. 1) способен точно рассчитывать температурные поля, напряжения и деформации, возникающие в процессе сварки. Программа отличается удобным и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом, а также содержит обширную базу данных различных свариваемых материалов. Оно предоставляет возможность оценки вероятности образования трещин в сварном соединении, определения микроструктуры шва и околошовной зоны. Кроме того, программа позволяет последовательно моделировать весь процесс сборки и сварки конструкции, рассчитывать твердость любого соединения или области конструкции. Помимо моделирования сварки, SYSWELD также позволяет симулировать процессы термической обработки материалов.
TeWEHATURgJi» яг» JO оОо an:«
Рис. 1. К вопросу о применении SYSWELD для расчета сварки [9]
2. Simufact Welding - это специализированное ПО для моделирования. Оно (рис. 2) позволяет прогнозировать остаточные напряжения, деформации и риск образования трещин в сварных соединениях. Поддерживает различные методы сварки и имеет возможность импорта геометрии из CAD-систем. Программа также предлагает инструменты для оптимизации параметров сварки и последовательности наложения швов.
Рис. 2. К вопросу о применении Simufact Welding для расчета сварки [10]
3. ANSYS Workbench Additive - это модуль ПО ANSYS, предназначенный для моделирования аддитивных технологий, включая сварку. Он позволяет симулировать процессы наплавки и SD-печати металлических изделий. ANSYS Workbench Additive использует метод конечных элементов для расчета температурных полей и напряженно-деформированного состояния в процессе сварки. Программа имеет широкие возможности по настройке параметров процесса и визуализации результатов.
4. Bazis - это профессиональное программное обеспечение для инженерного анализа процессов сварки и термической обработки металлов. Программой возможно анализировать механические свойства материалов, исследовать влияние температурных режимов на структуру и проводить компьютерные симуляции для выявления слабых мест еще до физической реализации. Визуализация результатов анализа упрощает принятие решений в ходе проектирования и разработки изделий. Широко применяется в строительной и автомобильной отраслях, а также в производстве для автоматизации процессов термообработки.
Далее проводится более детальный сравнительный анализ представленных программных обеспечений (см. табл.).
Сравнительный анализ программного обеспечения
Параметр SYSWELD Ansys Bazis Simufact Welding
Назначение моделирования сварка и термическая обработка многоцелевой сварка сварка и термическая обработка
Метод расчета МКЭ МКЭ МКЭ МКЭ
Учет микроструктуры Да Нет Нет Да
Учет остаточных напряжений Да Да Да Да
Учет деформаций Да Да Да Да
Моделирование геометрии 2D, 3D 2D, 3D 2D, 3D 3D
Все рассмотренные программы используют метод конечных элементов для расчета температурных полей, напряжений и деформаций. SYSWELD и Simufact Welding позволяют учитывать изменения микроструктуры материала в процессе сварки и термической обработки, что важно для прогнозирования свойств сварного соединения. ANSYS и Bazis не имеют специальных инструментов для учета микроструктуры.
Сравнивая эти программные продукты, можно отметить, что все они предлагают широкие возможности для моделирования процессов сварки и термической обработки. SYSWELD и Simufact Welding имеют более специализированную направленность на сварочные процессы, в то время как ANSYS Workbench Additive предлагает дополнительные возможности для моделирования аддитивных технологий.
По мнению автора, если для задачи важно учитывать микроструктуру и термообработку, наиболее подходящими инструментами будут SYSWELD и Simufact Welding. Для многоцелевого использования с учетом остаточных напряжений и геометрического моделирования можно использовать Ansys. Bazis подойдет для задач, в которых требуется только сварка без сложного учета микроструктуры. Выбор конкретного программного обеспечения зависит от специфики решаемых задач, доступного бюджета и предпочтений пользователя. В любом случае, использование программных решений для моделирования сварки позволяет существенно повысить качество сварных соединений, снизить риск образования дефектов и оптимизировать технологический процесс.
Список литературы
1. Сварка и свариваемые материалы: Справочник. Т. 1 / Под редакцией Э.Л. Макарова. М.: Металлургия, 1991. 528 с.
2. Чернышов Г. Г. Основы теории сварки и термической резки металлов / Г.Г. Чернышов. М.: Академия, 2010. 208 c.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.3. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1979. 557с
4. Винокуров В.А. Сварочные деформации и напряжения: методы и их устранения / В.А. Винокуров. М.: Машиностроение, 1968. 235 с.
5. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах М.: Металлургия, 1989. 384 с.
6. Технологические основы сварки и пайки в авиастроении / [В. А. Фролов, В. В. Пешков, А. Б. Коломенский, В. А. Козаков]. М.: Интернет инжиниринг, 2002. 455 с.
7. Шебеко Л. П. Оборудование и технология автоматической и полуавтоматической сварки. М., Высш. школа. 1975, 344 с.
8. Аргоно-дуговая сварка алюминиевых сплавов для строительных конструкций / Коллектив авторов. М.: Книга по Требованию, 2012. 180 c.
9. Применение SYSWELD для исследования сварочных деформаций // САПР [Электронный ресурс] URL: https://sapr.ru/article/21948 (дата обращения: 11.10.2024).
10. New Simufact. welding 4 presented at EuroBLECH 2014 // Wetal-Working World Magazine [Электронный ресурс] URL: https://www.metalworkmgworldmagazine.com/new-simufact-weldmg-4-presented-at-euroblech-2014 (дата обращения: 11.10.2024).
Новиков Владислав Геннадьевич, инженер-технолог, therealnovikov@,gmail.com, Россия, Тула, АО «ПО Тульский машиностроительный завод им. Рябикова»
COMPARISON OF SOFTWARE FOR MODELING WELDING PRODUCTION PROCESSES
V.G. Novikov 134
The article presents a comparative analysis of modern software solutions for modeling welding processes. The main characteristics and functionality of each software product are considered, including calculation methods, the ability to take into account microstructural changes, residual stresses and deformations. The programs were compared according to key parameters, such as the purpose of modeling, the calculation method, the possibility of accounting for various physical phenomena and the features of geometric modeling. Recommendations on the choice of software are presented, depending on the specifics of the tasks being solved. Special attention is paid to a comparative analysis of the functionality of each program, including their ability to simulate different types of welding, take into account microstructural changes in materials, and calculate residual stresses and deformations. The article presents a comparative table that clearly demonstrates the key characteristics of the software products under consideration.
Key words: software, information analysis, comparison of software packages, welding processes, heat treatment, computer modeling.
Novikov Vladislav Gennadievich, process engineer, therealnovikov@,gmail.com, Russia, Tula, JSC «PO Tula Machine-Building Plant named after. Ryabikov»
УДК 004.654
DOI: 10.24412/2071-6168-2025-1-135-136
МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ СВОЕВРЕМЕННОСТИ СИНХРОНИЗАЦИИ БАЗ ДАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ
А.В. Удальцов
В статье рассматривается методика повышения своевременности синхронизации баз данных в автоматизированных системах специального назначения. Методика включает мониторинг актуальности информационных ресурсов и использование обучения с подкреплением для оптимизации периодов синхронизации. Предложенные алгоритмы и методы позволяют значительно повысить своевременность синхронизации данных между пунктами управления, что минимизирует риски принятия некорректных управленческих решений. Эффективность методики подтверждена на примере имитационной модели.
Ключевые слова: синхронизация баз данных, актуальность информации, система поддержки принятия решений, информационные ресурсы, имитационное моделирование, AnyLogic.
В современных автоматизированных системах специального назначения (АС СН) управление осуществляется в иерархической структуре, где каждый уровень представляют собой пункты управления (ПУ). На каждом ПУ развёрнута система с веб приложением клиент-серверным специальным программным обеспечением, обеспечивающая обработку и обновление данных в реальном времени. Однако ПУ территориально удалены друг
