[發明專利]一種獲取焊接變形數據的方法

有效

• 申請號: 201410275059.1
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104102764A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 朱志民;李曉東;王未;夏寧;戴忠晨;趙佳佳
• 申請（專利權）人: 南京南車浦鎮城軌車輛有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種獲取數據的方法，具體涉及一種獲取焊接變形數據的方法。

背景技術

目前焊接結構繁多，而且同種結構工藝參數也會有差異，這就導致在生產過程中焊接變形很難控制，為了控制焊接變形，應用大量焊接結構進行試驗，獲得焊接變形數據，這導致大量資源浪費。現有的焊接數值模擬技術已成為解決焊接變形問題的重要手段之一，在焊接數值模擬的前處理過程中，包括幾何模型的描述、材料的各項性能參數的賦值、有限元網格模型的建立以及組焊過程的邊界載荷，而各個過程都因焊接結構的變化而變化，這就要求專業人才費時費力的操作，必然導致制造型企業難以接受。因此就需要一種步驟簡單、效率高的焊接變形數據的獲取方法。

發明內容

本發明實現了一種步驟簡單、效率高的焊接變形數據的獲取方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種獲取焊接變形數據的方法，包括以下步驟，

步驟一，選取適當的樣品焊接件，為樣品焊接件建立相應的模型；

步驟二，對步驟一種獲得的模型劃分網格；

步驟三，根據樣品焊接件的材料獲取相應的材料屬性；

步驟四，根據規劃好的焊接工具獲得焊接工況；

步驟五，根據材料屬性、焊接工況以及模型劃分網格的密集度，采用有限元法，計算獲得焊接變形數據；

步驟六，將計算獲得的焊接變形數據和標準焊接變形數據進行對比；

步驟七，如果不一致，則計算獲得焊接變形數據不正確，轉至步驟八，如果一致，則計算獲得焊接變形數據正確，轉至步驟九；

步驟八，至少調整模型劃分的網格、焊接件材料、焊接工況中的一個，轉至步驟五；

步驟九，采用步驟一至步驟五的方法獲得所需焊接的焊接件的焊接變形數據，其中焊接件的材料與樣品焊接件的材料相同。

步驟一中選取的樣品焊接件為平板焊接件。

步驟一中采用參數化建模手段建立模型。

步驟二中劃分的網格為立方體網格，最小網格的大小為2mm×2mm×2mm，最大網格的大小為20mm×20mm×5mm，焊縫附件區域的網格大小為2mm×2mm×2mm，在水平方向上和垂直方向上，以焊縫為起點，網格的密度逐漸變小。

所述材料屬性包括材料屈服強度隨溫度的變化的屬性和機械性能隨溫度的變化的屬性。

步驟五采用有限元法計算獲得焊接變形數據的過程為，（1）應用移動熱源法，計算得到呈準穩態分布的焊接溫度場；

（2）提取焊接準穩態溫度場的溫度分布信息；

（3）以溫度邊界的形式，將整理得到溫度函數按照坐標添加到傳熱分析模型，計算得到結果以預定義場的形式，逐節點讀入力學分析模型中，進行焊接應力和變形的計算，得到焊接變形數據。

步驟六中標準焊接變形數據為采用標準方法焊接樣品焊接件，獲得的焊接變形數據，該焊接變形數據是通過切取試驗斷面進行力學性能宏觀微觀試驗，并采用焊接變形檢測工裝提取的變形數據。

本發明的有益效果是：1、本發明根據材料屬性、焊接工況以及模型劃分網格的密集度，采用有限元法，計算獲得樣品焊接件的焊接變形數據，將焊接變形數據和標準焊接變形數據進行對比，按照對比結果調整獲取焊接變形數據的過程，按照調整的過程可批量獲得同類型材料的所需焊接的焊接件的焊接變形數據；獲取焊接變形數據的過程簡單效率高，避免了人為因素的誤差；2、本發明選取的樣品焊接件為平板焊接件，建立模型方便，進一步獲取焊接變形數據方便。

附圖說明

圖1為本發明流程圖。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，一種獲取焊接變形數據的方法，包括以下步驟。

步驟一，選取適當的樣品焊接件，采用參數化建模手段為樣品焊接件建立相應的模型；其中選取的樣品焊接件為平板焊接件，方便建模，進一步方便獲取獲取焊接變形數據。

步驟二，對步驟一種獲得的模型劃分網格。

劃分的網格為立方體網格，最小網格的大小為2mm×2mm×2mm，最大網格的大小為20mm×20mm×5mm，焊縫附件區域的網格大小為2mm×2mm×2mm，在水平方向上和垂直方向上，以焊縫為起點，網格的密度逐漸變小。

步驟三，根據樣品焊接件的材料獲取相應的材料屬性；所述材料屬性包括材料屈服強度隨溫度的變化的屬性和機械性能隨溫度的變化的屬性。