[發明專利]一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法

有效

• 申請號: 202011491905.5
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112496614B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 劉紅兵
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 曹莉

1.一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法，用于獲得高熔深鎖工藝焊接樣本的焊縫所對應的熱源模型；其特征在于包括以下步驟：

(S1)從高熔深鎖工藝焊接樣本中獲取焊縫截面的圖像；焊縫截面包括自樣本上表面至下表面的非鈍化區域以及位于非鈍化區域底面且從所述樣本下表面向下凸起的鈍化區域；

(S2)獲取所述非鈍化區域以及所述鈍化區域的尺寸參數，包括非鈍化區域厚度H、鈍化區域厚度g、所述鈍化區域與所述非鈍化區域的交界寬度n；

(S3)以所述非鈍化區域的頂面中心為原點、以所述非鈍化區域的豎向軸線為縱軸，對所述非鈍化區域的側邊曲線進行擬合，得到的表達式為：

其中：R為所述側邊曲線上任意一的點到縱軸的距離，z為該點與非鈍化區域的頂面的距離；a、b、c為側邊曲線的擬合系數；

(S4)建立旋轉體熱源模型，其熱流密度分布函數為：

其中：r表示熱源中任意一點到熱源中線的距離，z表示該點到熱源原點的豎向距離，r₀表示該點的熱源有效作用半徑，q_m表示熱源原點處的熱流密度，有效作用半徑r₀的表達式為：

其中，s為熱源下端鈍化系數，其表達式為：

2.根據權利要求1所述的一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法，其特征在于，所述高熔深鎖工藝焊接樣本由兩個厚度相等的工件在不開坡口的情況下采用高熔深鎖工藝焊接制得。

3.根據權利要求1所述的一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法，其特征在于，焊縫截面的圖像為金相圖。

4.根據權利要求1所述的一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法，其特征在于，對所述非鈍化區域的側邊曲線進行擬合的過程中，在所述側邊曲線上選取至少三個采樣點，并測量每個采樣點到縱軸的距離R以及與非鈍化區域的頂面的距離z。

5.根據權利要求4所述的一種深熔焊的有限元仿真熱源模型獲取方法，其特征在于，所述采樣點的數目為三，分別位于所述非鈍化區域的頂面、所述非鈍化區域的底面以及所述非鈍化區域厚度二分之一的位置。