CN110633546A - 一种结构件的焊接顺序确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构件的焊接顺序确定方法、装置、设备以及计算机存储介质,方法包括:获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;根据熔池形貌进行局部‑整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;根据焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材‑焊缝单元模型;对建立的多个母材‑焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;根据变形情况确定结构件模型的最优焊接顺序。本发明能够大幅度降低了计算量,高效地实现大型复杂件的焊接顺序数值模拟计算,辅助工艺分析人员确定最优的焊接顺序。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术应用领域,尤其涉及一种结构件的焊接顺序确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
焊接过程是一个快速而不均匀的热循环过程,往往伴随着熔池的熔化、凝固和流动,其熔池中的流动行为直接影响了焊接过程中的能量分布,进而影响热应力以及残余应力和变形。同时,焊接过程是一个非常局部的热过程,是伴随着高度非线性的,特别是高能束焊接过程,由于其小孔效应导致以小孔为中心的高温区域是在瞬间形成的。相对于材料对焊接能量的吸收,材料内部的热量传导速度则慢得多。因此,焊件在很狭窄的区域内存在着温度极高的位置和温度接近室温的位置。这种极大的温度梯度导致极大的塑性应变梯度,同时温度变化导致焊缝区域组织发生明显改变,最终导致复杂的残余应力分布和形状变形。
对于大型结构焊接来说,其焊接过程中熔池附近局部高温导致的材料塑性变形,塑性变形的积累效应导致整体结构发生较大形变,完整反映这种累积变形效应需要进行大量的计算工作,目前现有的焊接顺序数值模拟方法计算速度慢,往往一个工件计算时间能够达到几天甚至数周,并且能够计算的焊接工艺种类少,仅局限于少数几种材料和模型的焊接顺序计算,对于大型复杂件的焊接顺序模拟,无法得到一个准确程度高的结果。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的在于提供一种结构件的焊接顺序确定方法、装置、设备以及存储介质,能够大幅度降低了计算量,高效地实现大型复杂件的焊接顺序数值模拟计算,辅助工艺分析人员确定最优的焊接顺序。
第一方面,本发明实施例提供了一种结构件的焊接顺序确定方法,包括:
获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;
对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;
根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;
根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型;
对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;
根据所述变形情况确定所述结构件模型的最优焊接顺序。
优选地,获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头的步骤之前,还包括:
获取预先建立的结构件的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型;
根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头。
优选地,所述根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域,具体为:
将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系;
将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系;
根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
优选地,所述根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型,具体为:
根据所述焊缝区域,获取与所述焊缝区域对应的高斯积分点;
根据高斯积分点的空间坐标信息,将所述空间坐标信息代入至全局坐标系中,建立母材-焊缝单元模型。
优选地,采用Inteweld软件或者开源可视化程序对模拟过程中所获得的的模拟数据进行可视化处理。
第二方面,本发明实施例还提供了一种结构件的焊接顺序确定装置,包括:
焊接接头获取单元,用于获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;
熔池形貌获取单元,用于对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;
焊缝区域获取单元,用于根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;
母材-焊缝单元模型建立单元,用于根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型;
仿真计算单元,用于对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;
最优焊接顺序确定单元,用于根据所述变形情况确定所述结构件模型的最优焊接顺序。
优选地,还包括:
有限元模型获取单元,用于获取预先建立的结构件的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型;
焊接接头获取单元,用于根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头。
优选地,焊缝区域获取单元,具体包括:
第一转换模块,用于将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系;
第二转换模块,用于将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系;焊缝区域获取模块,用于根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
优选地,母材-焊缝单元模型建立单元,具体包括:
高斯积分点获取模块,用于根据所述焊缝区域,获取与所述焊缝区域对应的高斯积分点;
母材-焊缝单元模型建立模块,用于根据高斯积分点的空间坐标信息,将所述空间坐标信息代入至全局坐标系中,建立母材-焊缝单元模型。
优选地,采用Inteweld软件或者开源可视化程序对模拟过程中所获得的的模拟数据进行可视化处理。
第三方面,本发明实施例还提供了一种结构件的焊接顺序确定设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如第一方面所述的结构件的焊接顺序确定方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述所述的结构件的焊接顺序确定方法。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
在上述一实施例中,本发明通过对所述焊缝区域以及除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型,通过对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并根据在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况,确定结构件模型的最优焊接顺序,通过分别对母材区域以及焊缝区域进行单独计算,大幅度降低了计算量,能够高效地实现大型复杂件的焊接顺序数值模拟计算,辅助工艺分析人员确定最优的焊接顺序。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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是本发明第一实施例提供的结构件的焊接顺序确定方法的流程示意图。
图6是本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的焊缝编号示意图。
图8为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的焊缝接头尺寸示意图。
图2为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的整体结构有限元网格模型。
图3为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的焊接接头有限元模型。
图4为本发明提供的待焊接的结构件模型的熔池形貌及焊缝区域图。
图5a、5b、5c和5d为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的不同焊接顺序下整体结构的变形示意图。
图9为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型的结构的特征位置示意图。
图10a、10b、10c、10d为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型在不同焊接顺序下特征直线上的变形示意图。
图11为本发明实施例提供的待焊接的结构件模型在不同焊接顺序下底板变形量的演化历程示意图。
图12是本发明第二实施例提供的结构件的焊接顺序确定装置的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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做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。
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
实施例中提及的“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换,以使这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例一:
请参阅图1至图11,本发明第一实施例提供了一种结构件的焊接顺序确定方法,其可由结构件的焊接顺序确定设备(以下简称焊接顺序确定设备)来执行,特别的,由焊接顺序确定设备内的一个或多个处理器来执行,并至少包括如下步骤:
S101,获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头。
参见图2和图3,在本实施例中,焊接顺序确定设备首先获取预先建立的待焊接的结构件模型的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型(如图2所示),根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头(如图3)。
S102,对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌。
参见图4,在本实施例中,采用Inteweld焊接模拟软件对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以得到与每个接头对应的熔池形貌以及焊接过程的温度分布;其中,为了便于说明,以下将所述熔池形貌用函数进行表示fweld local(xlocal,ylocal,zlocal)。
S103,根据熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
在本实施例中,通过将熔池形貌与待焊接的结构模型的整体结构的有限元分析网格进行关联后,根据焊缝坐标系(焊缝坐标系是局部坐标系,为在焊缝上建立的一个坐标系)和全局坐标系(全局坐标系是待焊接的结构件模型的整个零件的坐标系)的转换关系(根据焊缝坐标系与全局坐标系在几何上满足一定的转换关系,即通过一个矩阵变化,将焊缝坐标系转换为全局坐标系),对熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,以将熔池形貌转换到焊缝坐标系,进而转换到整体结构全局坐标系,具体地,首先通过将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系,其次将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系,最后根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;其中,全局坐标系下的熔池形貌函数为fweld global(xglobal,yglobal,zglobal)。
S104,根据焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型。
在本实施例中,根据所述焊缝区域,获取与所述焊缝区域对应的高斯积分点;根据高斯积分点的空间坐标信息,将所述空间坐标信息代入至全局坐标系中,然后根据焊缝形貌参数划分待焊接的结构件模型的区域,建立母材-焊缝单元模型,即将整个待焊接的结构件模型分为母材和焊缝两个模型,其中,可以理解的是,根据焊缝形貌参数划分待焊接的结构件模型的区域,具体的判断方式如下式所示:Ωweld为焊缝区域,Ωbase为母材区域通过分别对母材区域以及焊缝区域进行单独计算,大幅度降低了计算量。
S105,对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况。
S106,根据变形情况确定结构件模型的最优焊接顺序。
综上,通过对所述焊缝区域以及除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型,通过对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并根据在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况,确定结构件模型的最优焊接顺序(参见图5a、5b、5c以及5d分别为caseA、caseB、saseC、dcaseD焊接顺序下的示意图),通过分别对母材区域以及焊缝区域进行单独计算,大幅度降低了计算量,能够高效地实现大型复杂件的焊接顺序数值模拟计算,辅助工艺分析人员确定最优的焊接顺序,以及能够适用于各种实际工业生产环境中,对不同类型的模型、不同材料和焊接工艺都能够进行数值模拟,得到准确性高的结果。
在上述实施例的基础上,本发明一优选实施例中,采用Inteweld软件或者开源可视化程序对模拟过程中所获得的的模拟数据进行可视化处理。在本实施例中,采用C++语言编写了相应的物理场求解器,采用VTK和QT平台进行了可视化界面开发,使得分析人员利用计算机便可获取不同焊接顺序下焊件整体变形的结果,为设计和优化工艺参数提供参考,为焊接工艺制定提供了重要工具。
为便于对本发明的理解,下面以实际的应用场景来说明本实施例的应用。
假设以复杂船体结构为例,对于复杂结构的不同焊接顺序下的焊接变形的进行预测。具体地,焊接结构如图6所示,结构由平板和数个T型板材拼接而成,整体结构的尺寸范围为1371.6mm*1371.6mm*76.2mm。材料采用的是Al-5456。结构中一共有18条焊缝,在每一个T型接头的两侧都有一条焊缝,具体的焊缝编号如图7所示。结构中的焊接形式均为T型焊接接头,接头的具体尺寸如图8所示,板材厚度均为6.35mm,焊趾尺寸为4.76mm。采用电弧焊接工艺,焊接工艺如表1所示。
表1焊接工艺表
选定四种焊接顺序进行仿真分析,四种焊接顺序如表2所示,分别为Case A,CaseB,Case C和Case D。
表2焊接顺序表
在步骤S1中,首先建立整体结构有限元网格模型,如图2所示,在S2中,选取其中典型焊接接头进行热弹塑性分析,选择接头如图3所示。S2计算结果如图4所示,图中为焊接过程的温度分布以及熔池形貌,分析得到的熔池宽度为6.17mm,熔池宽度为3.72mm。S3即根据此熔池形貌确定焊缝单元,如图4所示。S4即确定该区域为焊缝区域,其他区域为母材区域,建立母材-焊缝单元模型。在步骤S5中,按照不同的焊接顺序的方式进行计算。步骤S6中,存盘所有前述设置,得到每一组焊工序后的变形仿真结果,本实施例计算得到的变形云图如图5a至图5d所示。
四种焊接顺序下,底板的最终变形量分别为11.89mm,13.54mm,12.91mm以及12.26mm。从变形云图上观察,Case A、Case B和Case C的变形形式较为相似,Case D中的底板中间凸起较为明显,形成了前端向下后端向上的倾斜变形。为了更清楚的看到变形程度,选取底板上的4条直线作为特征位置进行变形曲线的分析,如图9所示为结构中选取的Path-1(x=406.4mm),Path-2(x=812.8mm),Path-3(y=236.2mm)以及Path-4(y=762.0mm)。观察不同特征位置上,不同焊接顺序带来的形变影响。如图10a至10d(图10a、10b、10c以及10d分别Path-1,Path-2,Path-3以及Path-4)所示。其结构的形变量随着焊接工序的进行而不断变化,按照不同焊接顺序展示了焊接过程中底板变形量的变化。如图11所示。通过这种可视化方式来对模拟数据进行处理,研究判断仿真结果的好坏,来进行工艺优化。
本发明第二实施例:
参见图12,本发明实施例还提供了一种结构件的焊接顺序确定装置,包括:
焊接接头获取单元100,用于获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;
熔池形貌获取单元200,用于对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;
焊缝区域获取单元300,用于根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;
400,用于根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型;
仿真计算单元500,用于对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;
最优焊接顺序确定单元600,用于根据所述变形情况确定所述结构件模型的最优焊接顺序。
在上述实施例的基础上,本发明一优选实施例中,还包括:
有限元模型获取单元,用于获取预先建立的结构件的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型;
焊接接头获取单元,用于根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头。
在上述实施例的基础上,本发明一优选实施例中,焊缝区域获取单元300,具体包括:
第一转换模块,用于将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系;
第二转换模块,用于将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系;焊缝区域获取模块,用于根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
在上述实施例的基础上,本发明一优选实施例中,母材-焊缝单元模型建立单元400,具体包括:
高斯积分点获取模块,用于根据所述焊缝区域,获取与所述焊缝区域对应的高斯积分点;
母材-焊缝单元模型建立模块,用于根据高斯积分点的空间坐标信息,将所述空间坐标信息代入至全局坐标系中,建立母材-焊缝单元模型。
在上述实施例的基础上,本发明一优选实施例中,采用Inteweld软件或者开源可视化程序对模拟过程中所获得的的模拟数据进行可视化处理。
本发明第三实施例:
本发明第三实施例提供了一种结构件的焊接顺序确定设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如上述所述的结构件的焊接顺序确定方法。
本发明第四实施例:
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述所述的结构件的焊接顺序确定方法。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个单元,所述一个或者多个单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在结构件的焊接顺序确定设备中的执行过程。
所述结构件的焊接顺序确定设备可包括但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,所述示意图仅仅是结构件的焊接顺序确定设备的示例,并不构成对结构件的焊接顺序确定设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述结构件的焊接顺序确定设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述结构件的焊接顺序确定设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个结构件的焊接顺序确定设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述结构件的焊接顺序确定设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中,所述结构件的焊接顺序确定设备集成的单元如果以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,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,包括:
获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;
对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;
根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;
根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型;
对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;
根据所述变形情况确定所述结构件模型的最优焊接顺序。
2.根据权利要求1所述的结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头的步骤之前,还包括:
获取预先建立的结构件的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型;
根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头。
3.根据权利要求1所述的结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,所述根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域,具体为:
将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系;
将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系;
根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
4.根据权利要求3所述的结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,所述根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型,具体为:
根据所述焊缝区域,获取与所述焊缝区域对应的高斯积分点;
根据高斯积分点的空间坐标信息,将所述空间坐标信息代入至全局坐标系中,建立母材-焊缝单元模型。
5.根据权利要求1所述的结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,采用Inteweld软件或者开源可视化程序对模拟过程中所获得的的模拟数据进行可视化处理。
6.一种结构件的焊接顺序确定装置,其特征在于,包括:
焊接接头获取单元,用于获取待焊接的结构件模型上的多个焊接接头;
熔池形貌获取单元,用于对每个焊接接头分别进行热弹塑性有限元分析,以获得与每个接头对应的熔池形貌;
焊缝区域获取单元,用于根据所述熔池形貌进行局部-整体塑性应变映射,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域;
母材-焊缝单元模型建立单元,用于根据所述焊缝区域获取除焊缝区域外的母材区域,建立母材-焊缝单元模型;
仿真计算单元,用于对建立的多个母材-焊缝单元模型,采用不同的焊接顺序进行仿真计算,并获得在各个焊接顺序下的结构件模型的变形情况;
最优焊接顺序确定单元,用于根据所述变形情况确定所述结构件模型的最优焊接顺序。
7.根据权利要求6所述的结构件的焊接顺序确定方法,其特征在于,还包括:
有限元模型获取单元,用于获取预先建立的结构件的三维几何模型进行网络划分后的生成的有限元模型;
焊接接头获取单元,用于根据所述有限元模型,获取结构件模型上的多个焊接接头。
8.根据权利要求6所述的结构件的焊接顺序确定装置,其特征在于,焊缝区域获取单元,具体包括:
第一转换模块,用于将所述熔池形貌转换为焊缝坐标系;
第二转换模块,用于将所述焊缝坐标系转换为结构件模型的全局坐标系;焊缝区域获取模块,用于根据所述全局坐标系,获得与每个熔池形貌对应的焊缝区域。
9.一种结构件的焊接顺序确定设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器内的计算机程序,所述计算机程序能够被所述处理器执行以实现如权利要求1至5任意一项所述的结构件的焊接顺序确定方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5任意一项所述的结构件的焊接顺序确定方法。
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