[發明專利]一種基于ProCAST數值模擬鋼/鋁激光焊接溫度場的方法

有效

• 申請號: 201210565057.7
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103020373A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 周惦武;李升;喬小杰;張紅
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 胡山

1.一種基于ProCAST數值模擬鋼/鋁激光焊接溫度場的方法，其特征是，包括以下步驟：

（1）焊接模型的建立：從UG中導出焊接實體模型，生成網格后，將模型導入PreCAST中，設置焊材參數、初始條件及邊界條件、設置運行參數，完成建模模型；

（2）疊加熱源載荷施加：根據實際激光焊接工藝特點，利用C++程序，編寫由高斯面熱源和等離子體點熱源的疊加熱源q以及驅動外部計算文件.c；

（3）計算運行：在ProCAST求解模塊中，DataCAST模塊將步驟（1）中建模模型的ASCII轉換成二進制碼供ProCAST運行求解器的計算使用，同時通過由驅動外部計算文件.c作為通信串口，調用步驟（2）中自定義的疊加熱源q；在模擬計算中，激光光斑中心點沿激光頭移動方向向前移動位移?s，其中?s=時間步長*速度，即用跳躍式小步長模擬連續激光加載，此時以移動中的光斑中心點位置為圓心，通過外部調用面熱流密度函數程序對位于光斑區域內的節點進行識別和取點，并分別在數值模擬計算的開始和結束以及計算中每一個時間步長的開始和結束時調用該函數，由驅動外部計算文件.c作為通信串口進行鏈接求解后將不同時刻的溫度場進行疊加，從而模擬計算出節點各個時刻的溫度場；計算出該單元一個節點后，其余節點溫度近似獲得，即將空間域離散到時間域按步長循環加載，用離散的點逼近連續的時空域，得到數值模擬的溫度場；

（4）結果顯示：調用ProCAST的ViewCAST模塊獲得不同時刻的溫度場分布云圖、焊縫附近點的熱循環圖和預測焊件各點的溫度。