CN110263389A - 压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法、装置及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法、装置及计算机设备，涉及压缩机技术领域，主要目的在于能够实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测。所述方法包括：获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。本发明适用于压缩机风筒法兰焊接变形的预测，同时也适用于防变形措施的可靠性论证。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其是涉及一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法、装置及计算机设备。
背景技术
在压缩机制造业中压缩机风筒多为焊接结构，风筒弯板与法兰通常采用多层多道焊的方式连接在一起形成风筒，由于焊接填充量大，多层多道焊过程结束后往往会产生较大的焊接残余变形，最终导致风筒弯板与法兰焊接后，法兰平面产生四周向上翘起的蝶型变形，这种风筒法兰环向厚度的不均匀将直接影响产品质量。
目前，解决焊接变形问题的传统方法多数依靠生产经验，通过改变焊接顺序和焊接坡口形式等影响焊接变形的因素，逐一尝试进而减小常见工件的焊接变形，然而，采用这种传统的试验方式，逐一改变影响焊接变形的因素，寻求减小风筒法兰焊接变形量的方法，不但耗费大量人力和物力，同时增加了生产的成本，且在工件焊接前无法进行变形预测，工艺指导缺乏理论依据，无法客观评价焊接质量，从而影响产品品质。
发明内容
本发明提供了一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法、装置及计算机设备，主要目的在于能够实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测，不断降低风筒法兰焊接变形，优化焊接工艺，从而提升压缩机产品品质。
根据本发明的第一个方面，提供一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，包括：
获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
根据本发明的第二个方面，提供一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置，包括：
获取单元，用于获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
设定单元，用于将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
预测单元，用于根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
根据本发明的第三个方面，提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
根据本发明的第四个方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
本发明提供的一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法、装置及计算机设备，与目前通过试验逐一改变影响焊接变形的因素，寻求减小风筒法兰焊接变形量的方式相比，本发明通过获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；并将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；与此同时，根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量，从而能够降低生产成本，减小工作量，实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测，不断降低风筒法兰焊接变形，优化焊接工艺，并为焊接工艺的制定和优化提供理论依据，由此提升压缩机产品品质。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提供的另一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法的流程示意图；
图3示出了本发明实施例提供的一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置的结构示意图；
图4示出了本发明实施例提供的另一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置的结构示意图；
图5示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的实体结构示意图；
图6示出了本发明实施例焊接风筒的三维模型；
图7示出了本发明实施例焊接风筒已进行网格划分的三维模型；
图8示出了本发明实施例焊接风筒的焊缝已进行网格划分的三维模型；
图9示出了本发明实施例焊接风筒的整体网络模型；
图10示出了本发明实施例焊接风筒焊缝的分层结构；
图11示出了本发明实施例焊接V型坡口对应的法兰件外圆变形云图；
图12示出了本发明实施例焊缝热影响区温度变化曲线；
图13示出了本发明实施例焊接X型坡口结构；
图14示出了本发明实施例焊接X型坡口对应的法兰件外圆变形云图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如背景技术，目前，解决焊接变形问题的传统方法多数依靠生产经验，通过改变焊接顺序和焊接坡口形式等影响焊接变形的因素，逐一尝试进而减小常见工件的焊接变形，然而，采用这种传统的试验方式，逐一改变影响焊接变形的因素，寻求减小风筒法兰焊接变形量的方法，不但耗费大量人力和物力，同时增加了生产的成本，且在工件焊接前无法进行变形预测，工艺指导缺乏理论依据，无法客观评价焊接质量，从而影响产品品质。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，如图1所示，所述方法包括：
101、获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件。
其中，焊接风筒的实际焊接条件包括焊接周围环境的温度、焊缝尺寸、风筒弯板的固定位置、焊接过程中温度分布和熔池尺寸等。对于本发明实施例，获取焊接风筒的二维图纸，焊接风筒由风筒弯板组件和法兰件组成，上下两段风筒弯板之间采用刚性连接，风筒弯板组件与法兰件之间的坡口形式可以为60°V型坡口，该二维图纸中包括风筒弯板组件和法兰件的具体尺寸，将上述二维图纸中的焊接风筒导入至预设三维建模软件，构建焊接风筒的三维模型，该预设三维建模软件可以为但不局限于Solidworks软件，由于焊接风筒为对称结构，因此采用1/4镜像方式构建焊接风筒的1/4镜像模型，如图6所示，之后将焊接风筒的三维模型导入至预设有限元模拟软件进行网格划分和分层处理，如图7和图8所示，该预设有限元模拟软件可以为但不局限于Apex软件。
102、将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件。
其中，预设焊接模拟分析软件可以为但不局限于Marc软件，预设焊接模拟分析软件中的热源可以为但不局限于双椭球热源，该热源参数包括双椭球热源的焊接参数和双椭球热源的尺寸，预设焊接模拟分析软件中的温度边界条件包括周边环境初始温度、对流系数、风筒弯板组件的固定位置和单层焊接的冷却时间。对于本发明实施例，将焊接风筒已进行网格划分的1/4三维模型导入至Marc软件中进行镜像补全，得到焊接风筒的整体网格模型，如图9所示，选取双椭球热源模拟实际焊接过程中的焊接热源，此外，将风筒弯板组件和法兰件之间的焊缝进行分层处理，如图10所示，例如，将焊缝分为四层四道焊，根据焊缝的尺寸，得到焊缝各层的实际尺寸，进一步地，根据焊缝各层的实际尺寸、焊接过程中温度分布和熔池尺寸设定双椭球热源的焊接参数和双椭球热源的尺寸，具体地，双椭球热源的焊接参数包括焊接电流、焊接效率系数、焊接功率，为了使焊缝的各层都能被双椭球热源覆盖，调整焊接电流和焊接效率系数，焊缝越宽，焊接电流和焊接效率系数就越大，根据焊接模拟过程中的温度分布设定焊接效率，焊接效率越高，熔池中间温度越高，对焊缝的融化能力越强，此外，双椭球热源的尺寸包括长边尺寸、短边尺寸和半径尺寸，焊缝分层后，每一层的横截面积不同，为了保证焊接模拟过程中，金属能够完全熔化，填充到指定位置，需要对双椭球热源的尺寸进行调整，焊缝越宽，双椭球热源的尺寸就越大，与此同时，根据实际焊接条件，设定预设焊接模拟分析软件中的温度边界条件，例如，根据焊接周围环境的实际温度，设定初始温度和对流系数，根据风筒弯板组件的实际固定位置，设定风筒弯板组件三维模型中的固定位置，根据实际焊接过程中分层焊缝的冷却时长设定单层焊接的冷却时间，由此确保本发明实施例中的焊接模拟过程与实际的焊接过程更接近，焊接模拟精度更高。
103、根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
对于本发明实施例，根据上述设定的热源参数和温度边界条件，应用预设焊接模拟分析软件模拟焊接过程，预测风筒弯板组件与法兰件焊接的变形量，得到法兰件外圆变形云图，如图11所示，分析该法兰件外圆变形云图，得到法兰件外圆各部分的变形量，同时根据以往实际焊接过程中法兰件外圆变形量，设定法兰件外圆变形量的理论值范围，若该法兰件外圆变形云图中的变形量在该理论值范围内，则确定该法兰件外圆变形云图中的变形量为风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量，若该法兰件外圆变形云图中的变形量超出该理论值范围，则说明该预测结果并不准确，需要重新设定热源参数和温度边界条件，并预测风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量。
本发明提供的一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，与目前通过试验逐一改变影响焊接变形的因素，寻求减小风筒法兰焊接变形量的方式相比，本发明通过获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；并将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；与此同时，根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量，从而能够降低生产成本，减小工作量，实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测，不断降低风筒法兰焊接变形，优化焊接工艺，并为焊接工艺的制定和优化提供理论依据，由此提升压缩机产品品质。
进一步的，为了更好的说明上述压缩机风筒法兰焊接变形的预测过程，作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，如图2所示，所述方法包括：
201、获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件。
对于本发明实施例，获取焊接风筒的实际焊接条件和该焊接风筒的三维模型，该焊接风筒的实际焊接条件用于设定预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件，将焊接风筒的三维模型导入至预设有限元模拟软件进行网格划分，该预设有限元模拟软件可以为但不局限于Apex软件，同时将风筒弯板组件与法兰件之间的焊缝进行分层处理，例如，将焊缝分为四层四道焊，各道网格选用Apex软件中2.5维六面体网格，由于焊缝区域热输入大，温度、应力变化梯度大，对模拟结果影响较大，因此采用小网格划分，网格尺寸大约为2.5×3×3mm；由于风筒弯板上段区域距离焊缝较远，网格尺度对模拟结果影响较小，因此采用大网格划分，网格尺寸大约为2.5×10×10mm；对于焊接热影响区的下段弯板和法兰区域，在网格划分过程中，利用偏置间隔单元，实现网格由密向疏的过渡，在保证模拟准确的条件下，有效的减少了单元数量，提高了计算效率。
202、将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件。
其中，所述风筒弯板组件和所述法兰件之间的部分为焊缝，所述热源参数为双椭球热源参数，包括双椭球热源的焊接参数和双椭球热源的尺寸，所述实际焊接条件包括焊缝尺寸、焊接过程中温度分布和熔池尺寸，对于本发明实施例，为了确保风筒弯板组件与法兰件的焊接模拟精度，步骤202具体包括：根据所述焊缝尺寸对所述焊缝进行分层处理，得到所述焊缝各层的尺寸；根据所述焊缝各层的尺寸、所述温度分布和所述熔池尺寸，设定所述双椭球热源的焊接参数和所述双椭球热源的尺寸。此外，所述温度边界条件包括周边环境初始温度、对流系数、所述风筒弯板组件的固定位置和单层焊接的冷却时间，为了模拟焊接过程中的实际环境，步骤202具体还包括：根据所述实际焊接条件，设定所述周边环境初始温度、所述对流系数、所述风筒弯板组件的固定位置和所述单层焊接的冷却时间。
对于本发明实施例，为了验证设定的热源参数和温度边界条件是否可靠在步骤202之后，所述方法还包括：获取所述焊缝的热影响区温度变化曲线；根据所述热影响区温度变化曲线，判定所述热源参数和所述温度边界条件的设定是否可靠；若是，则根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。具体地，获取热影响区中同一层焊缝的三个节点的温度变化曲线，如图12所示，该三个节点处于同一层焊缝的不同位置，图中的三条曲线为三个节点的温度变化曲线，横坐标为时间，纵坐标为温度，由此可以得出，随着热源的移动三个节点的温度随时间的变化趋势，即随着时间的推移和热源的靠近，节点的温度在热源来到时急剧上升，随着热源的远离，温度不断下降，在热源远离60s后，温度下降速度趋于平稳，同时距离热源越近的节点，峰值温度越高，由此可知，中间曲线对应的节点离热源最近，若获取的热影响区中同一层焊缝的三个节点的温度变化曲线符合上述规律且温度值符合实际焊接情况，则证明热源参数和温度边界条件的设定可靠，可以用其预测风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量；若获取的热影响区中同一层焊缝的三个节点的温度变化曲线不符合上述规律或者温度值不符合实际焊接情况，则证明热源参数和温度边界条件的设定不可靠，无法用其预测风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量，需要对热源参数温度边界条件进行重新设定，以确保焊接过程的模拟精度。
203、根据所述热源参数和所述温度边界条件，按照预设焊接顺序和预设焊接坡口形式对所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量进行预测，得到法兰件外圆变形云图。
其中，预设焊接顺序为从最内层焊缝开始依次向外逐层焊接，预设坡口形式为60°V型坡口，对于本方实施例，根据上述设定的热源参数和温度边界条件，按照该预设焊接顺序和预设坡口形式对风筒组件和法兰件的焊接变形量进行预测，得到法兰件外圆的云图，该云图中存在法兰件外圆各部分的变形量。
204、根据所述法兰件外圆变形云图，确定所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
对于本发明实施例，为了进一步验证预测风筒弯板组件与法兰件焊接变形量的准确性，步骤204具体包括：获取所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量和所述风筒弯板组件与所述法兰件的理论焊接变形量；若所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量与所述理论焊接变形量相拟合，则确定所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量为所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。具体地，根据以往实际焊接过程中法兰件外圆变形量，设定法兰件外圆变形量的理论值范围，若法兰外圆变形云图中的焊接变形量在该理论值范围内，则说明法兰外圆变形云图中的焊接变形量与理论焊接变形量相拟合，法兰外圆变形云图中的焊接变形量为风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量；若法兰外圆变形云图中的焊接变形量超出该理论值范围，则说明法兰外圆变形云图中的焊接变形量与理论焊接变形量不相拟合，无法确定风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量，需要重新设定热源参数和温度边界条件。进一步地，为了优化焊接工艺，找到风筒弯板组件和法兰件焊接变形最小的方法，在所述根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量之后，所述方法还包括：更改所述预设焊接顺序和所述预设焊接坡口形式，重新预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量；选取最小焊接变形量对应的焊接顺序和焊接坡口形式；将所述焊接顺序和所述焊接坡口形式确定为焊接所述风筒弯板组件与所述法兰件的最优焊接工艺。具体地，对于多层多道焊，焊接顺序和焊接坡口形式直接影响焊接的变形量，分别改变焊接顺序和焊接坡口形式，并预测此时风筒弯板组件与法兰组件焊接的变形量，例如，将从内向外依次逐层焊接更改为从中间层焊缝开始依次向两侧对称焊接，同时将原工艺中的60°V型坡口更改为60°X型坡口，如图13所示，重新预测风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量，得到法兰外圆变形云图，如图14所示，比较不同焊接顺序和不同焊接坡口形式下的焊接变形量，选取最小焊接变形量对应的焊接顺序和坡口形式，将其确定为焊接风筒的最优焊接工艺，通过比较不同焊接顺序和焊接坡口形式对应的焊接变形量，得出对称式焊接和X型坡口可以减小焊接变形量，由此通过改变焊接顺序和焊接坡口形式，验证焊接顺序和焊接坡口形式对焊接变形的影响，优化焊接工艺，选择焊接变形最小的工艺方案加以实施，减少工作量的同时提高工艺改进的工作效率。
本发明实施例提供的另一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，与目前通过试验逐一改变影响焊接变形的因素，寻求减小风筒法兰焊接变形量的方式相比，本发明通过获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；并将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；与此同时，根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量，从而能够降低生产成本，减小工作量，实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测，不断降低风筒法兰焊接变形，优化焊接工艺，并为焊接工艺的制定和优化提供理论依据，由此提升压缩机产品品质。
进一步地，作为图1的具体实现，本发明实施例提供了一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置，如图3所示，所述装置包括：获取单元31、设定单元32和预测单元33。
所述获取单元31，可以用于获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件。所述获取单元31是本装置中获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件的主要功能模块。
所述设定单元32，可以用于将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件。所述设定单元32是本装置中将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件的主要功能模块，也是核心模块。
所述预测单元33，可以用于根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。所述预测单元33是本装置中根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量的主要功能模块，也是核心模块。
对于本发明实施例，为了设定预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件，如图4所示，所述设定单元32，包括：分层模块321和设定模块322。
所述分层模块321，可以用于根据所述焊缝尺寸对所述焊缝进行分层处理，得到所述焊缝各层的尺寸。
所述设定模块322，可以用于根据所述焊缝各层的尺寸、所述温度分布和所述熔池尺寸，设定所述双椭球热源的焊接参数和所述双椭球热源的尺寸。
所述设定模块322，还可以用于根据所述实际焊接条件，设定所述周边环境初始温度、所述对流系数、所述风筒弯板组件的固定位置和所述单层焊接的冷却时间。
此外，为了确定风筒弯板组件与法兰件的焊接变形量，所述预测单元33，包括：预测模块331和确定模块332。
所述预测模块331，可以用于根据所述热源参数和所述温度边界条件，按照预设焊接顺序和预设焊接坡口形式对所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量进行预测，得到法兰件外圆变形云图。
所述确定模块332，可以用于根据所述法兰件外圆变形云图，确定所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
进一步地，为了验证预测焊接变形量的可靠性，所述确定模块332，包括：获取子模块和确定子模块。
所述获取子模块，可以用于获取所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量和所述风筒弯板组件与所述法兰件的理论焊接变形量。
所述确定子模块，可以用于若所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量与所述理论焊接变形量相拟合，则确定所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量为所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
在具体应用场景中，为了优化焊接工艺，验证焊接顺序和焊接坡口形式对焊接变形量的影响，所述装置还包括更改单元35、选取单元36和确定单元37。
所述更改单元35，可以用于更改所述预设焊接顺序和所述预设焊接坡口形式，重新预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
所述选取单元36，可以用于选取最小焊接变形量对应的焊接顺序和焊接坡口形式。
所述确定单元37，可以用于将所述焊接顺序和所述焊接坡口形式确定为焊接所述风筒弯板组件与所述法兰件的最优焊接工艺。
对于本发明实施例，为了验证热源参数和温度边界条件设定的可靠性，所述装置还包括判定单元34。
所述获取单元31，还可以用于获取所述焊缝的热影响区温度变化曲线。
所述判定单元34，可以用于根据所述热影响区温度变化曲线，判定所述热源参数和所述温度边界条件的设定是否可靠。
所述预测单元33，还可以用于若所述热源参数和所述温度边界条件的设定可靠，则根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置所涉及各功能模块的其他相应描述，可以参考图1所示方法的对应描述，在此不再赘述。
基于上述如图1所示方法，相应的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
基于上述如图1所示方法和如图4所示装置的实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图，如图5所示，该计算机设备包括：处理器41、存储器42、及存储在存储器42上并可在处理器上运行的计算机程序，其中存储器42和处理器41均设置在总线43上所述处理器41执行所述程序时实现以下步骤：获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。该设备还包括：总线43，被配置为耦接处理器41及存储器42。对于本发明实施例，该计算机设备可以为普通工作站。
通过本发明的技术方案，通过获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；并将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；与此同时，根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量，从而能够降低生产成本，减小工作量，实现压缩机风筒法兰焊接变形的预测，不断降低风筒法兰焊接变形，优化焊接工艺，并为焊接工艺的制定和优化提供理论依据，由此提升压缩机产品品质
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测方法，其特征在于，包括：
获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风筒弯板组件和所述法兰件之间的部分为焊缝，所述热源参数为双椭球热源参数，包括双椭球热源的焊接参数和双椭球热源的尺寸，所述实际焊接条件包括焊缝尺寸、焊接过程中温度分布和熔池尺寸，所述根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数包括：
根据所述焊缝尺寸对所述焊缝进行分层处理，得到所述焊缝各层的尺寸；
根据所述焊缝各层的尺寸、所述温度分布和所述熔池尺寸，设定所述双椭球热源的焊接参数和所述双椭球热源的尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度边界条件包括周边环境初始温度、对流系数、所述风筒弯板组件的固定位置和单层焊接的冷却时间，所述根据实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的温度边界条件包括：
根据所述实际焊接条件，设定所述周边环境初始温度、所述对流系数、所述风筒弯板组件的固定位置和所述单层焊接的冷却时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量包括：
根据所述热源参数和所述温度边界条件，按照预设焊接顺序和预设焊接坡口形式对所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量进行预测，得到法兰件外圆变形云图；
根据所述法兰件外圆变形云图，确定所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述法兰件外圆变形云图，确定所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量包括：
获取所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量和所述风筒弯板组件与所述法兰件的理论焊接变形量；
若所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量与所述理论焊接变形量相拟合，则确定所述法兰外圆变形云图中的焊接变形量为所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量之后，所述方法还包括：
更改所述预设焊接顺序和所述预设焊接坡口形式，重新预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量；
选取最小焊接变形量对应的焊接顺序和焊接坡口形式；
将所述焊接顺序和所述焊接坡口形式确定为焊接所述风筒弯板组件与所述法兰件的最优焊接工艺。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件之后，所述方法还包括：
获取所述焊缝的热影响区温度变化曲线；
根据所述热影响区温度变化曲线，判定所述热源参数和所述温度边界条件的设定是否可靠；
若是，则根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
8.一种压缩机风筒法兰焊接变形的预测装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取焊接风筒已进行网格划分的三维模型和所述焊接风筒的实际焊接条件，所述焊接风筒包括风筒弯板组件和法兰件；
设定单元，用于将所述三维模型导入至预设焊接模拟分析软件，根据所述实际焊接条件设定所述预设焊接模拟分析软件中的热源参数和温度边界条件；
预测单元，用于根据所述热源参数和所述温度边界条件，预测所述风筒弯板组件与所述法兰件的焊接变形量。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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