[發明專利]虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統

無效

• 申請號: 200910072303.3
• 申請日: 2009-06-16
• 公開（公告）號: CN101571887A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 董志波;魏艷紅;占小紅;馬瑞;胡廣旭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B23K31/12;G01N25/72
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 楊立超

1、一種虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，所述預測系統由前處理子系統(1)、后處理子系統(2)和凝固裂紋預測子系統(3)構成；其特征在于：

前處理子系統(1)由界面操作模塊(1-1)、MSC.Marc接口文件模塊(1-2)、子程序.f文件模塊(1-3)和調用MSC.Marc軟件執行計算模塊(1-4)構成；

后處理子系統2由MSC.Marc軟件計算結果處理模塊2-1、MatrixVB函數模塊(2-2)、Matlab軟件模塊(2-3)和圖形顯示模塊(2-4)構成；

凝固裂紋預測子系統(3)由阻力曲線調入模塊(3-1)、判斷模塊(3-2)和結果輸出模塊(3-3)構成；

界面操作模塊(1-1)用于讀取用戶輸入或選擇的用于預測焊接凝固裂紋的各個參數，界面操作模塊(1-1)還用于讀取用戶輸入的焊縫凝固裂紋預測點；MSC.Marc接口文件模塊(1-2)用于將界面操作模塊(1-1)讀取的所述各個參數轉化成MSC.Marc軟件可識別的接口文件形式，子程序.f文件模塊(1-3)用于根據用戶輸入焊接參數生成焊接熱源、換熱及單元死活子程序，MSC.Marc接口文件模塊(1-2)和子程序.f文件模塊(1-3)生成過程文件執行調用MSC.Marc軟件，調用MSC.Marc軟件執行計算模塊(1-4)用于實現在虛擬環境下根據用戶所輸入的各個參數進行焊接凝固裂紋的有限元計算并將計算結果傳遞給MSC.Marc軟件計算結果處理模塊(2-1)；MSC.Marc軟件計算結果處理模塊(2-1)用于鏈接MatrixVB函數模塊(2-2)和Matlab軟件模塊(2-3)，并獲取通過MatrixVB函數模塊(2-2)和Matlab軟件模塊(2-3)生成的圖形反饋信息，然后通過圖形顯示模塊(2-4)顯示出根據用戶輸入的各個參數面得到的結果圖；阻力曲線調入模塊(3-1)用于調入已知的阻力曲線圖，判斷模塊(3-2)用于判斷由圖形顯示模塊(2-4)顯示出的預測驅動力曲線與阻力曲線圖是否有交點；如果是，結果輸出模塊(3-3)顯示“產生凝固裂紋”，否則，結果輸出模塊(3-3)顯示“不產生凝固裂紋”。

2、根據權利要求1所述的虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，其特征在于：所述界面操作模塊(1-1)是漢語界面操作模塊。

3、根據權利要求1所述的虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，其特征在于：所述預測系統可供用戶選擇的用于預測焊接凝固裂紋的參數結構為模型尺寸參數、網格參數、材料參數、初始條件、邊界條件、焊接參數、焊接熱源模型參數。

4、根據權利要求1所述的虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，其特征在于：MSC.Marc接口文件模塊(1-2)為MSC.Marc的過程文件，包括MSC.Mentat的命令流和系統賦值給的相應參數，通過所述過程文件的執行可以實現MSC.Marc程序中的各種參數的填寫和必要的設置以及實現子程序.f文件模塊(1-3)的提交。

5、根據權利要求1所述的虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，其特征在于：子程序.f文件模塊(1-3)是按FORTRAN的格式編制的，并把用戶提供的各種參數賦值到相應的變量處；子程序.f文件模塊(1-3)需要完成的功能包括：(1)、散熱邊界的設置：主要是散熱系數的設置，通過film子程序實現，利用子程序提供的外部參數賦值實現散熱系數的設置；(2)、熱流邊界的設置：主要是熱源的熱流設置，是將焊接參數通過參數的賦值操作和函數形式實現參數提交和熱源制作。

6、根據權利要求1或5所述的虛擬環境下焊接凝固裂紋的有限元預測系統，其特征在于：所述子程序.f文件模塊(1-3)由高斯熱源、雙橢球熱源和單元死活子程序構成。