CN110434443A - 一种电阻点焊仿真方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种电阻点焊仿真方法及系统,包括:根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;利用精细电阻点焊模型对所述当前材料进行仿真,将仿真结果和当前材料实际焊接结果进行对比,调整第一热物理属性参数曲线;根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;利用多点电阻点焊模型对当前材料进行仿真,将仿真过程和当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整单点简化焊点模型的参数;利用调整后的单点简化焊点模型对当前材料的焊接进行仿真。本发明实施例利用计算机软件对该焊接过程进行快速数值模拟仿真,形成快速模拟仿真方法。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种电阻点焊仿真方法及系统。
背景技术
轨道客车作为一种高端的轨道交通装备,近年来增长迅速,不锈钢轨道客车安全、节能、轻量和耐蚀,技术优势明显,市场需求量巨大。
常用不锈钢材料与普通碳钢相比具有较高的电阻和较低的热导率,使其成为一种理想的电阻点焊材料,同时,电阻点焊焊点表面质量好,质量稳定,工作效率高且安全环保无污染,使得电阻点焊成为不锈钢车体最主要的连接方式。
电阻点焊过程涉及到多个物理场,包括热场、电场和力场等。
电阻点焊热源就是在短时间内通过电阻与工件的电流为工件提供大量热能,焊接过程都是热源作用在工件的某一点上,属于局部加热的过程,工件受热不均匀导致焊接应力和焊接变形的产生。焊接变形制约着产品从结构设计到加工制造,最后到产品的实用完整性、合理性、可靠性,而且是其中比较重要的关键因素。
随着轨道交通市场持续火热及产业升级,以往制造经验和实物验证已经不能完全满足现代车体在生产、制造、装配等方面的需求,因此,需要利用计算机数值模拟仿真技术,通过计算机来模拟复杂的焊接情况。
发明内容
针对上述问题,本发明实施例提供一种电阻点焊仿真方法及系统。
第一方面,本发明实施例提供一种电阻点焊仿真方法,包括:
根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
优选地,所述根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型,之前还包括:
根据所述当前材料在目标温度范围内的热物理属性参数,获取所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线;
根据所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线,预测所述当前材料在所述目标温度范围外的第三热物理属性参数曲线;
根据所述第二热物理属性参数曲线和所述第三热物理属性参数曲线,获取所述第一热物理属性参数曲线。
优选地,所述根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型,具体包括:
将所述第一热物理属性参数曲线输入到Ansys仿真软件中,建立所述精细电阻点焊模型。
优选地,所述根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,具体包括:将调整后的第一热物理属性参数曲线输入到Simufact仿真软件中,建立所述单点简化焊点模型。
优选地,还包括:
采用10mm的四面体网格对不锈钢车体构建进行网格划分;
将划分后的网格导入Simufact仿真软件中,以对不锈钢构建进行仿真。
优选地,所述所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内,具体包括:
通过焊接后变形测试和残余应力测试两个方面考察所述多点电阻点焊模型的仿真结果与当前材料实际多点电阻点焊结果是否在所述第二预设误差之内。
优选地,所述热物理属性参数包括电阻率、热导率、热膨胀系数、比热容、相变潜热和材料高温拉伸中的一种或多种。
第二方面,本发明实施例提供一种电阻点焊仿真系统,包括:
精细模块,用于根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
第一调整模块,用于利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
多点模块,用于根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
第二调整模块,用于利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
仿真模块,用于利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线;其中,
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;
所述通信接口用于该测试设备与显示装置的通信设备之间的信息传输;
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令,所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面提供的一种电阻点焊仿真方法。
第四方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的一种电阻点焊仿真方法。
本发明实施例提供了一种电阻点焊仿真方法及系统,该电阻点焊仿真方法适用于轨道交通不锈钢车体等大型结构电阻点焊焊接过程,利用精细电阻点焊模型对当前材料的热物理属性参数曲线进行验证和调整,并通过计算机软件对该焊接过程进行快速数值模拟仿真,为了验证单点简化焊点模型,由于当前材料的实际单点点焊过程中,很难测试当前材料的焊接变形程度,因此,基于该单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型,并且通过实验反馈来调整单点简化焊点模型中的参数,使得调整后的单点简化焊点模型中的参数符合当前材料的焊接过程,从而面向轨道交通不锈钢车体大部件生产制造,形成快速模拟仿真方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电阻点焊仿真方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种电阻点焊仿真系统的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前城市轨道车辆不锈钢车体的侧墙、车顶、底架等大部件均采用电阻点焊,一节车体的焊点数目可达7000-8000个,依靠单一仿真软件整体计算的方法无法快速、准确的得到结构焊接变形及应力分布。
图1为本发明实施例提供的一种电阻点焊仿真方法的流程图,如图1所示,该方法包括:
S1,根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
S2,利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
S3,根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
S4,利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
S5,利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
由于点焊是一个电、热、力多场复杂耦合的问题,本发明实施例从描述电阻点焊过程基本弹塑性应力应变关系、电势分布规律、以及热传导关系的数学模型入手,为电阻点焊过程的有限元建模工作奠定理论分析基础。
其一,电势方程,考虑到电阻点焊系统的几何对称性,通电加热过程中的电势分布可简化为轴对称问题,因此,可将电阻点焊过程中导体内部的电压分布规律用下述拉普拉斯微分方程描述:
其中,r、z分别为柱坐标系中的径向和轴向坐标,U为电压,ρE为材料电阻率,在整个数值模拟过程中,材料自身的电阻率以及工件和工件、工件和电极的接触面上的电阻值都是温度的函数。
其二,热传导方程,电阻点焊过程中的热传导属于瞬态传热问题,在轴对称电阻点焊模型中的热传导行为可用以下微分方程描述:
其中,T为温度,t为时间,qv为单位体积生热率,λ为导热系数,ρ为密度,Cp为比热,其中,λ、ρ和Cp均为温度的函数。
其三,弹塑性应力应变关系,在电阻点焊过程中,被焊工件受到电极压力的作用,将发生弹性变形和塑性变形,在这个过程中材料的应力应变非线性关系可用下述物理方程描述:
{dσ}=[Dep]{dε},
[Dep]=[Del]-[Dpl],
其中,[Dep]为弹塑性矩阵,[Del]为弹性矩阵,取决于材料的弹性模量和泊松比,[Dpl]为韧性矩阵,取决于材料的塑性模量、偏斜应力张量和后继屈服应力等,{dσ}为应力增量矢量,{dε}为应变增量矢量。
基于以上的电势方程、热传导过程和弹塑性应力应变关系等理论基础,测量当前材料的热物理属性参数。
需要说明的是,本实施例中,当前材料的热物理属性参数包括电阻率、热导率、热膨胀系数、比热容、相变潜热和材料高温拉伸性能六个参数,也可以是其中的一个或多个参数。本发明实施例中以不锈钢作为当前材料为例进行说明,以不锈钢车体作为目标部件为例进行说明。
不锈钢的热物理属性参数可以从现有数据、现有的文献中获得,也可以对不锈钢进行测试得到,根据不锈钢的热物理属性参数,对这些参数进行拟合,就可以得到不锈钢的热物理属性参数曲线。
为了验证得到的第一热物理属性参数曲线的准确性,本发明实施例中,将第一热物理属性参数曲线输入到Ansys仿真软件中,也可以将第一热物理属性参数曲线输入到具有相同功能的其它软件中,建立精细电阻点焊模型。
利用该精细电阻点焊模型对不锈钢实际单点电阻点焊过程进行仿真,如果仿真形核过程、最终的熔核容貌都和不锈钢的实际焊接结果之间的误差在第一预设误差之内,说明第一热物理属性参数曲线的精度较高,符合不锈钢的实际热物理属性参数,如果仿真形核过程、最终的熔核容貌和不锈钢的实际焊接结果之间的误差在第一预设误差之外,说明第一热物理属性参数曲线的精度较低,需要对第一热物理属性参数曲线进行调整,并重新利用Ansys仿真软件获取精细电阻点焊模型,直到精细电阻点焊模型的仿真结果与不锈钢的实际焊接结果在第一预设误差之内。
接着将调整后的第一热物理属性参数曲线输入到Simufact仿真软件中,也可以是其它具有相同功能的仿真软件,建立单点简化焊接模型。
为了对单点简化焊接模型进行验证,由于不锈钢的单点点焊过程中,不锈钢的焊接变形很微小,很难对不锈钢的焊接变形进行测量。
并且,由于轨道交通列车构件十分庞大并且焊线排布异常复杂,采用单点电阻焊效率太低,单点简化焊点模型对列车的仿真时间过长,难以满足实际的焊接需求,因此,基于该单点简化焊接模型和一定规则,建立多点电阻点焊模型。本发明实施例采用500mm×130mm规格试板,均匀分布2排共计18个焊点,基于单点简化焊接模型,建立多点电阻点焊模型。
得到多点电阻点焊模型之后,通过对多点电阻点焊模型进行验证,看该多点电阻点焊模型和不锈钢实际多点电阻点焊结果之间的误差是否在第二预设误差之内,如果在第二预设误差之内,说明单点简化焊点模型的相关参数满足要求,如果不满足,则需要调整该单点简化焊点模型的相关参数,重新获取多点电阻点焊模型,直到多点电阻点焊模型和不锈钢实际多点电阻点焊结果之间的误差是否在第二预设误差之内。
利用调整后的单点简化焊点模型,对不锈钢车体进行仿真。
本发明实施例提供了一种电阻点焊仿真方法,该电阻点焊仿真方法适用于轨道交通不锈钢车体等大型结构电阻点焊焊接过程,利用精细电阻点焊模型对当前材料的热物理属性参数曲线进行验证和调整,并通过计算机软件对该焊接过程进行快速数值模拟仿真,为了验证单点简化焊点模型,由于当前材料的实际单点点焊过程中,很难测试当前材料的焊接变形程度,因此,基于该单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型,并且通过实验反馈来调整单点简化焊点模型中的参数,使得调整后的单点简化焊点模型中的参数符合当前材料的焊接过程,从而面向轨道交通不锈钢车体大部件生产制造,形成快速模拟仿真方法。
在上述实施例的基础上,优选地,根据所述当前材料在目标温度范围内的热物理属性参数,获取所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线;
根据所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线,预测所述当前材料在所述目标温度范围外的第三热物理属性参数曲线。
根据所述第二热物理属性参数曲线和所述第三热物理属性参数曲线,获取所述第一热物理属性参数曲线。
本发明实施例中利用试验测量的方法,来获得不锈钢的热物理属性参数。
对不锈钢进行测试的温度节点和有效试样数量如表1所示:从表1中可以看出,热膨胀系数、热导率2个参数测试的温度节点为室温、100摄氏度、200摄氏度、300摄氏度、400摄氏度、500摄氏度、600摄氏度、700摄氏度、800摄氏度、900摄氏度、1000摄氏度、1100摄氏度和1200摄氏度,每个参数需要测试3组样品。
比热容和电阻率2个参数测试的温度节点为室温、100摄氏度、200摄氏度、300摄氏度、400摄氏度、500摄氏度、600摄氏度、700摄氏度、800摄氏度、900摄氏度、1000摄氏度和1100摄氏度,每个参数需要测试3组样品。
高温拉伸参数测试的温度节点为室温、100摄氏度、200摄氏度、300摄氏度、400摄氏度、500摄氏度、600摄氏度、700摄氏度、800摄氏度、900摄氏度、1000摄氏度和1100摄氏度,每个参数需要测试60组样品。
相变潜热参数测试的室温节点为1500-1600摄氏度,需要测试3组样品。
表1
从表1中可以知道,高温拉伸需要在1200℃下进行测试试验,相变潜热需要在1500-1600℃下进行测试试验,但是在实际试验情况下,受试验条件限制仅能检测1100℃以下参数,也就是说1100℃以上的参数无法通过试验获得,因此,1100℃以上的参数只能通过查找文献获得,或者,利用1100℃以内不锈钢的热物理属性参数曲线来预测不锈钢在1100℃以上的热物理属性参数。
由于实际测量得到的不锈钢的热物理属性参数的曲线并不是平滑的。所以先对不锈钢在测试温度范围内的热物理属性参数进行平滑处理,也就是用一段平滑曲线函数来表示实际测量得到的热物理属性参数,该平滑曲线函数即第二热物理属性参数曲线,预测1100-1400℃温度范围内的热物理属性参数,进一步得到1100-1400℃温度范围内的热物理属性参数曲线,即第三热物理属性参数曲线。
最后对第一热物理属性参数曲线和第二热物理属性参数曲线进行整合,从而得到不锈钢在室温-1400℃的热物理属性参数参数曲线,即第一热物理属性参数曲线。
因此,本发明实施例中的目标温度范围为室温-1100℃,通过试验测量获得该范围内的热物理属性参数,然后对热物理属性参数进行拟合,得到第二热物理属性参数曲线,然后利用第二热物理属性参数曲线预测不锈钢在1100℃以上的热物理属性参数,再对1100℃以上的热物理属性参数进行拟合,得到第三热物理属性参数曲线,将第二热物理属性参数曲线和第三热物理属性参数曲线进行合并,就可以得到不锈钢的第一热物理属性参数曲线。
在上述实施例的基础上,优选地,所述根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型,具体包括:
将所述第一热物理属性参数曲线输入到Ansys仿真软件中,建立所述精细电阻点焊模型。
Ansys仿真软件是一个多用途的有限元法计算机设计程序,可以用来求解结构、流体、电力、电磁场及碰撞等问题。
点焊形核过程仿真采用Ansys仿真软件,建立精细电阻点焊模型,对在相应焊接参数下的某种材料厚度组合点焊熔核形成过程进行仿真,并且选取焊接时间分别为100ms、200ms、270ms时的实验所得点焊熔核金相图进行比较来修正第一热物理属性参数曲线的准确性。
利用该精细电阻点焊模型对不锈钢单点电阻点焊焊接过程进行仿真,将Ansys仿真软件的、精细电阻点焊模型的仿真结果与不锈钢实际单点电阻点焊结果进行对比,通过调整第一热物理属性参数曲线,使得仿真得到的形核过程和实际焊接的形核过程之间的误差在第一预设误差之内,仿真得到的最终熔核容貌与不锈钢实际焊接的最终熔核容貌之间的误差在第一预设误差之内。
另外,该精细电阻点焊模型需要适配不同厚度的材料进行焊接,因此,在进行试验验证时,需要选取不同厚度组合的板材匹配进行仿真以及实际焊接材料进行对比验证。
在上述实施例的基础上,优选地,所述根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,具体包括:
将调整后的第一热物理属性参数曲线输入到Simufact仿真软件中,建立所述单点简化焊点模型。
在上述实施例的基础上,优选地,还包括:
采用10mm的四面体网格对不锈钢车体构建进行网格划分;
将划分后的网格导入Simufact仿真软件中,以对不锈钢构建进行仿真。
通过分析并拆分不锈钢车体结构,对重复部分不再进行反复模拟仿真计算,在通过对Simufact试板焊接变形模型进行分析,充分验证simufact简化模型后,可进行不锈钢车体部件结构的焊接仿真。
由于不锈钢车体构件过于庞大且焊点数量极多,而电阻点焊过程涉及十分复杂的电-热-结构三场运算,因此对整个构件进行仿真计算极其耗费时间,远远超出整个项目生产周期。
通过对构件结构及电阻点焊工艺特点,采取分块计算的方式,实现不锈钢大型结构电阻点焊快速。
同时由于实际构件形状的不规则,六边形网格划分极其耗时,并且梁板结构也难以针对性的细化焊接区域网格,综合考虑计算时间和准确性,采用10mm的四面体网格来对构件进行网格划分,网格划分完成后导入Simufact相应求解器进行计算。
在上述实施例的基础上,优选地,所述所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内,具体包括:
通过焊接后变形测试和残余应力测试两个方面考察所述多点电阻点焊模型的仿真结果与当前材料实际多点电阻点焊结果是否在所述第二预设误差之内。
具体地,在将多点电阻点焊模型的仿真结果与不锈钢的实际多点电阻点焊结果进行比较时,在焊接后变形测试和残余应力测试两个方面进行比较,看是否在这两个方面,仿真与实际焊接之间的误差都在第二预设误差之内。
图2为本发明实施例提供的额一种电阻点焊仿真系统的结构示意图,如图2所示,该系统包括:精细模块201、第一调整模块202、多点模块203、第二调整模块204和仿真模块205,其中:
精细模块201用于根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
第一调整模块202用于利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
多点模块203用于根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
第二调整模块204用于利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
仿真模块205用于利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
精细模块201根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立当前材料的精细电阻点焊模型,第一调整模块202利用该精细电阻点焊模型对当前材料进行单点电阻点焊仿真,并且将仿真结果和当前材料实际焊接结果进行对比,调整第一热物理属性参数曲线,以使得精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内。
多点模块203根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于该单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型,第二调整模块204利用该多点电阻点焊模型对当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整单点简化焊点模型的参数,以使得多点电阻点焊模型的仿真结果与当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
仿真模块205用于利用调整后的单点简化焊点模型对当前材料的焊接进行仿真。
本系统实施例的执行过程与上述方法实施例的具体实施过程相同,详情请参考上述方法实施例,本系统实施例在此不再赘述。
本发明实施例提供了一种电阻点焊仿真系统,该电阻点焊仿真方法适用于轨道交通不锈钢车体等大型结构电阻点焊焊接过程,利用精细电阻点焊模型对当前材料的热物理属性参数曲线进行验证和调整,并通过计算机软件对该焊接过程进行快速数值模拟仿真,为了验证单点简化焊点模型,由于当前材料的实际单点点焊过程中,很难测试当前材料的焊接变形程度,因此,基于该单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型,并且通过实验反馈来调整单点简化焊点模型中的参数,使得调整后的单点简化焊点模型中的参数符合当前材料的焊接过程,从而面向轨道交通不锈钢车体大部件生产制造,形成快速模拟仿真方法。
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图,如图3所示,该服务器可以包括:处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和总线340,其中,处理器310,通信接口320,存储器330通过总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令,以执行如下方法:
根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
此外,上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法,例如包括:
根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电阻点焊仿真方法,其特征在于,包括:
根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型,之前还包括:
根据所述当前材料在目标温度范围内的热物理属性参数,获取所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线;
根据所述当前材料在所述目标温度范围内的第二热物理属性参数曲线,预测所述当前材料在所述目标温度范围外的第三热物理属性参数曲线;
根据所述第二热物理属性参数曲线和所述第三热物理属性参数曲线,获取所述第一热物理属性参数曲线。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型,具体包括:
将所述第一热物理属性参数曲线输入到Ansys仿真软件中,建立所述精细电阻点焊模型。
4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,具体包括:
将调整后的第一热物理属性参数曲线输入到Simufact仿真软件中,建立所述单点简化焊点模型。
5.根据权利要求1所述方法,其特征在于,还包括:
采用10mm的四面体网格对不锈钢车体构建进行网格划分;
将划分后的网格导入Simufact仿真软件中,以对不锈钢构建进行仿真。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内,具体包括:
通过焊接后变形测试和残余应力测试两个方面考察所述多点电阻点焊模型的仿真结果与当前材料实际多点电阻点焊结果是否在所述第二预设误差之内。
7.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述热物理属性参数包括电阻率、热导率、热膨胀系数、比热容、相变潜热和材料高温拉伸中的一种或多种。
8.一种电阻点焊仿真系统,其特征在于,包括:
精细模块,用于根据当前材料的第一热物理属性参数曲线,建立精细电阻点焊模型;
第一调整模块,用于利用所述精细电阻点焊模型对所述当前材料的熔核形成过程进行仿真,将仿真结果和所述当前材料实际焊接结果进行对比,调整所述第一热物理属性参数曲线,以使得所述精细电阻点焊模型的仿真形核过程、最终的熔核容貌均与所述当前材料实际焊接结果在第一预设误差之内;
多点模块,用于根据调整后的第一热物理属性参数曲线,建立单点简化焊点模型,并基于所述单点简化焊点模型,建立多点电阻点焊模型;
第二调整模块,用于利用所述多点电阻点焊模型对所述当前材料多点电阻点焊过程进行仿真,将仿真过程和所述当前材料实际多点电阻点焊过程中进行对比,调整所述单点简化焊点模型的参数,以使得所述多点电阻点焊模型的仿真结果与所述当前材料实际多点电阻点焊结果在第二预设误差之内;
仿真模块,用于利用调整后的单点简化焊点模型对所述当前材料的焊接进行仿真。
9.一种电子设备,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,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述电阻点焊仿真方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述电阻点焊仿真方法的步骤。
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