[發明專利]一種超厚板與薄板焊接變形控制方法及控制裝置

在審

• 申請號: 202110401252.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113042923A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 周宏;陳晨;葛席;馬網扣;莫中華;吳泰峰
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00;B23K101/18
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 張國棟

1.一種超厚板與薄板焊接變形控制裝置，其特征在于，所述超厚板與薄板焊接變形控制裝置包括：

應變數據獲取模塊、數據預處理模塊、中央控制模塊、應變施加模塊、焊接參數計算模塊、仿真模擬模塊、變形控制模塊、控制評估模塊、數據存儲模塊、更新顯示模塊；

應變數據獲取模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數據獲取設備獲取所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據；

所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據的計算公式為：

W_x＝KQ；

W_y＝ζQ；

其中，W_x為沿所述超厚板與薄板焊接截面的縱向固有應變，W_y為沿所述超厚板與薄板焊接截面的橫向固有應變，K為縱向固有應變系數；ζ為橫向固有應變系數，Q為焊接線能量；

所述縱向固有應變系數為：

所述橫向固有應變系數為：

其中，α為熱膨脹系數，c為比熱容，ρ為密度；

數據預處理模塊，與中央控制模塊連接，用于通過數據預處理程序對獲取的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據進行修正處理；

中央控制模塊，與應變數據獲取模塊、數據預處理模塊、應變施加模塊、焊接參數計算模塊、仿真模擬模塊、變形控制模塊、控制評估模塊、數據存儲模塊、更新顯示模塊連接，用于通過中央處理器協調控制所述超厚板與薄板焊接變形控制裝置各個模塊的正常運行；

應變施加模塊，與中央控制模塊連接，用于通過應變施加設備在所述超厚板與薄板焊接接頭的焊縫施加所述修正處理后的固有應變數據；

焊接參數計算模塊，與中央控制模塊連接，用于通過參數計算程序對所述超厚板與薄板焊接所需的氧乙炔火焰參數進行計算；

仿真模擬模塊，與中央控制模塊連接，用于通過仿真模擬設備利用氧乙炔焰對所述超厚板與薄板焊接接頭的焊接進行仿真模擬，得到所述超厚板與薄板焊接接頭的焊接變形；

變形控制模塊，與中央控制模塊連接，用于通過變形控制程序對所述超厚板與薄板焊接接頭的仿真模擬過程進行變形控制；

控制評估模塊，與中央控制模塊連接，用于通過評估程序對所述超厚板與薄板焊接接頭的焊接變形結果進行評估，并生成評估報告；

所述通過評估程序對所述超厚板與薄板焊接接頭的焊接變形結果進行評估，并生成評估報告包括：

生成焊接變形結果評估因素集；針對所述焊接變形結果評估因素集末端的各個基礎評估因素即確定評估函數并確定所述超厚板與薄板焊接接頭評估因素集中基礎評估因素的實際值；

基于所述超厚板與薄板焊接接頭評估因素集以及所述每個基礎評估因素的實際值生成基礎隸屬度矩陣；

基于所述基礎隸屬度矩陣計算針對所述焊接變形結果的評估結果并生成評估報告；

數據存儲模塊，與中央控制模塊連接，用于通過存儲器對獲取的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據、應變數據修正處理結果、應變施加結果、焊接所需火焰參數、仿真模擬結果、變形控制結果以及評估報告；

更新顯示模塊，與中央控制模塊連接，用于通過顯示器對獲取的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據、應變數據修正處理結果、應變施加結果、焊接所需火焰參數、仿真模擬結果、變形控制結果以及評估報告的實時數據進行更新顯示。

2.如權利要求1所述的超厚板與薄板焊接變形控制裝置，其特征在于，數據預處理模塊中，所述通過數據預處理程序對獲取的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據進行修正處理，包括：

(1)獲取待修正的所述超厚板與薄板焊接接頭的固有應變數據和影響所述固有應變數據的相關數據；

(2)獲取各周邊節點的相關數據；其中，所述周邊節點為與所述待處理節點相鄰的節點；

(3)根據所述待處理節點與各周邊節點的相關數據確定修正層數、各修正層中各周邊節點的權值和偏移值；

(4)根據所述修正層數、各修正層中各周邊節點的權值和偏移值對所述固有應變數據進行修正處理，得到最終修正結果。