CN111745276A - 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法 - Google Patents

一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111745276A
CN111745276A CN202010637885.1A CN202010637885A CN111745276A CN 111745276 A CN111745276 A CN 111745276A CN 202010637885 A CN202010637885 A CN 202010637885A CN 111745276 A CN111745276 A CN 111745276A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
simulation
spot
sheet metal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010637885.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111745276B (zh
Inventor
魏艳红
刘湘波
刘仁培
郭凯
蔡佳思
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN202010637885.1A priority Critical patent/CN111745276B/zh
Publication of CN111745276A publication Critical patent/CN111745276A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111745276B publication Critical patent/CN111745276B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/36Auxiliary equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

本发明公开了一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,属于点焊数值模拟领域,适用于尺寸大、焊点多的钣金件。该方法提出了精简整机身焊点信息的分类方法、用试片级构件全耦合模拟获取点焊压痕的方法、分类焊点模型、工艺、材料和成形等信息的数据库建立方法、焊点及其周围节点的位移矢量计算方法、基于局部区域固定位移的静态结构分析方法。采用本发明提出的快速模拟方法对具有3块板、12个焊点、网格数量约6.5万的钣金构件进行了试算,所得模拟结果与精度最高的全耦合模拟相近,但模拟时间却从16.7小时缩短到1.3小时,效率提升达92%。此外,本发明充分考虑了焊接类和非焊接类CAE分析的网格模型的重复使用。

Description

一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法
技术领域
本发明提出的一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,属于电阻点焊数值模拟技术领域,适用于网格数量庞大、焊点数量繁多的复杂钣金构件电阻点焊的残余应力和变形的快速有限元模拟,也适用于整机身构件连续点焊工序的点焊模拟,同样适用于以采用逆向工程技术获取的实际冲压构件反向几何模型为基础的点焊模拟,但仅适用于采用球头电极实施的点焊。
背景技术
电阻点焊因成本低、效率高、可靠性有保障而成为钣金构件的主要连接方法,点焊过程中涉及复杂的电-热-力现象。尽管点焊区域比构件的整体尺寸小得多,但在这个小区域内却存在着复杂的三维应力并引发整个构件的变形,在通过数值模拟手段准确研究该应力或变形时,往往需要采用电-热-结构全耦合的弹塑性瞬态模拟方法、基于细密网格和温度相关的材料模型准确获取点焊过程中的电流状态、温度分布,进而得到变形分布和应力状态,其中涉及复杂的电-热、热-结构耦合求解,还包括电极-工件、夹具-工件、工件-工件的接触计算。随着计算机技术和性能的提升,这类研究在具有单个焊点或少数焊点的简单构件中是可行的。
但对于飞机蒙皮、轨道车辆等尺寸庞大且几何形貌复杂的总成构件,不仅存在由于尺寸庞大引起的网格数量庞大的问题,还存在由于焊点数量繁多(成千上万)、点焊工序繁多引起的模拟时间漫长的问题,以及存在由于复杂工装引起的复杂接触模拟问题。这三大问题严重阻碍了复杂总成构件电阻点焊过程的模拟实施。国内外学者针对上述问题已分别提出各自的模拟方法,其中包括基于固有应变法在壳单元上实施的点焊模拟、将已完成焊点简化为机械连接实施的点焊模拟。这些方法对点焊过程的简化过多,虽然可以降低模拟时间、实现构件在焊点处的连接,但为此付出的精度代价过大。这意味着从电-热-结构全耦合的弹塑性瞬态模拟方法到已有的简化模拟方法,在模拟时间和模拟精度上的差距过于悬殊。亟需探索一种介于二者之间的模拟方法,既能有效缩短模拟时间又能保证可观的模拟精度。
这一探索可从全耦合模拟和简化模拟的技术细节入手。全耦合的瞬态模拟先求解电导方程得到电流密度,根据电流密度求解焦耳热,基于焦耳热求解热导方程得到温度分布(电-热耦合),根据温度分布和外加载荷求解弹塑性平衡方程得到位移分布(热-结构耦合),最终基于位移结果计算应变、基于应变求解应力;点焊结束后根据温度是否曾经超过熔点来设定板间接触节点是否连接,从而实现构件在焊点处的连接;整个模拟过程考虑电极的瞬态移动和瞬态下压过程,考虑电极-工件、夹具-工件以及工件-工件的瞬态接触。简化方法中的固有应变,直接省略了求得位移的一系列过程,直接赋予固有应变以求解应力;同时,忽略了电极的移动和下压,以及简化了整个焊接过程中的接触;所得结果难以准确。而机械连接形式的简化方法,则直接忽略了点焊形成过程中的应力和变形,仅提供一个点焊完成后的连接状态,服务后续工序的模拟。综合三种方法的利弊,可以在最精准的全耦合模拟中重新选择一个阶段作为新的切入点,提炼优化的简化方法,做到兼顾模拟效率和精度。
分析全耦合模拟的结果发现,焊点处的压痕是整个构件的主要位移之一,这一位移所对应的弹、塑性应变贡献了焊点周围的大部分应力,还有一部分应力由热应变引起。优化的简化方法可以将电极从模型中排除,直接赋予焊点及其附近的节点以与压痕深度对应的位移,保持工件-工件、工件-夹具的接触,再进行基于局部区域固定位移的静态结构分析,既可保留大部分的模拟精度,又省略了全耦合瞬态模拟时获得位移所必须进行的电-热和热-结构耦合计算,从而大幅提升计算效率。而焊点处的压痕,除由电极压力贡献之外,也有高温下材料软化所贡献的部分。因此在赋予与压痕深度对应的位移时,既要使变形节点的位移吻合电极形貌,又要体现出材料软化的贡献。可行的方式是:先对具有不同层数、板厚、材料、电极压力、电流密度等参数的焊点进行单焊点全耦合模拟,得到每类焊点的压痕深度并建立数据库,该压痕深度可同时体现电极压力和材料软化的贡献;然后在多焊点复杂构件中直接用压痕深度和电极头形貌函数计算焊点附近的节点位移矢量,电极头形貌函数的引入可以使得变形节点的位移吻合电极形貌。如此,优化的简化方法即可得到介于全耦合模拟和简化模拟的精度和效率。
发明内容
针对背景技术中阐述的尚存问题,基于上述分析中提炼的优化简化方法,本发明提出了一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,综合考虑了全耦合模拟方法的高精度和简化模拟方法的高效率,能在较高精度和模拟效率下求解复杂构件电阻点焊的残余应力和变形。
本发明所提出的快速模拟方法的具体流程如图1所示,包含如下步骤:
步骤1:对复杂钣金构件的所有焊点进行分类,并赋予焊点分类编号;
步骤2:对每类焊点建立试片级构件,采用温度相关的材料模型开展电-热-结构耦合模拟,并获取各个焊点在各自工艺参数下的压痕深度;
步骤3:集合焊点分类信息、材料参数和全耦合模拟所得的压痕深度结果建立分类焊点的数据库;
步骤4:分别建立网格模型、边界条件、定义接触信息和工况信息,从而得到复杂构件的有限元模型。
步骤5:开展复杂构件点焊过程的静态结构分析,先在数据库中调取当前焊点的电极半径和压痕深度等信息,根据电极半径建立电极头的形貌函数,根据焊点位置和压痕深度计算边界条件中所选节点的位移矢量,将所得的位移矢量作为边界条件赋予每个节点后开展静态结构分析,最终得到整个构件的应力和变形结果。
●其中,步骤1中焊点的分类依据具体包括板材的层数、每层板的厚度、每两层板之间的间隙、施焊电极的电极头半径、电极压力、点焊电压或电流、点焊四个阶段预压/通电/冷却/间隔的时间。
●其中,步骤2中用到的材料模型包括随温度变化的密度、体电阻率、比热容、热导率、杨氏模量、泊松比、热膨胀系数及流变应力参数;采用的电-热-结构耦合求解的三大控制方程分别为:
电导方程:
σelec(T)V=I
热导方程:
Figure BSA0000212385730000031
平衡方程:
Figure BSA0000212385730000032
方程中的σelec(T)为电导率,V和I为节点电压电流,Cth(T)和λth(T)为为比热容矩阵和热导率矩阵,Q为内热,Qelec为焦耳热,Qiedef为非弹性变形导致的热量,Qfric为摩擦产生的热,T为节点温度,μ为节点位移矢量,M为质量矩阵,D为阻尼矩阵,K(T,μ,t)为刚度矩阵,F为外部施加的力矢,Fth为热应变导致的力。
焦耳热Qelec的计算式如下:
Figure BSA0000212385730000033
R(T)为总的电阻率,由上下板的体电阻、电极-工件之间的接触电阻和工件-工件之间的接触电阻组成。电阻率的倒数为电导率。工件-工件之间接触电阻的计算式如下:
Figure BSA0000212385730000034
Rcont(T)为接触电阻率,σfs(T)为流变应力,ρ1(T)为上板的体电阻率,ρ2(T)为下板的体电阻率,σcn为法向应力,Acont为接触区域的面积,lcont为膜厚。
全耦合模拟时,电-热问题的耦合通过焦耳热Qelec和随温度变化的电导率σelec(T)实现,而热-结构问题的耦合则通过非弹性变形导致的热量Qiedef、摩擦产生的热量Qfric和刚度矩阵K(T,μ,t)、热应变导致的力Fth实现。
●其中,步骤4中的网格模型既可以是在进行非焊接类CAE分析时建立的网格模型,也可以是为进行点焊分析专门划分的、在焊点处的细密,远离焊点稀疏稀疏的疏密网格模型。步骤4中的边界条件中需要明确焊点的位置,包括上、下焊点的全局三维笛卡儿坐标,同时需要选取各个焊点附近上、下表面的节点,这些节点必须包括所有可能受电极压力作用产生位移的节点。步骤4中的接触信息包括夹具和工件、工件和工件的接触信息。步骤4中的工况信息需要包括钣金构件所有焊点的点焊顺序,以及每个焊点的持续时间。
●其中,步骤5中在数据库中调取当前焊点的电极半径R,上下板的压痕深度di(i=1,2),根据电极半径可得电极头的形貌函数为:
(x-xo)2+(y-yo)2+(z-zo)2=R2
(xo,yo,zo)代表电极头的球心坐标;(x,y,z)为电极头球面上任意点的坐标。这两个坐标都处于以当前上下焊点Qi(i=1,2)为原点、以电极闭合方向为z轴的柱坐标系中。
图2示出了上下球心Oi、上下焊点Qi的位置,图中所呈现的状态为半径为R的上、下电极在上、下焊点Qi处将上、下板压出了深度为di的压痕,压痕表面的最大半径为ri,过上、下焊点对上、下板作剖面图,即得图2所示的焊点及其附近节点的位移计算示意图。图中,以Qi为原点、半径为ri的圆代表上、下板被电极压出压痕的金属在施焊前的状态,这两个圆囊括了当前点焊过程构件上下表面所有产生位移的节点,在计算这些节点的位移矢量时,一种合理的方式是:半径为ri的圆Qi内的任意点Pi在电极的压力作用下,沿OiPi方向发生位移,位移从Pi点指向球头表面,位移大小为disi
综上所述,依据图2所示参数可得步骤5中所提出的位移矢量的计算过程如下:
(1)从数据库中获取电极球头半径R、上下压痕深度di
(2)计算上下压痕表面半径ri
Figure BSA0000212385730000041
(3)根据边界条件中提供的当前焊点的位置
Figure BSA0000212385730000042
筛选所选取的各个焊点附近上、下表面的节点
Figure BSA0000212385730000043
是否将发生位移,仅对将要发生位移的节点进行后续计算。筛选依据如下:
disti<ri i=1,2
Figure BSA0000212385730000044
(4)求取电极闭合方向的方向矢量
Figure BSA0000212385730000051
Figure BSA0000212385730000052
Figure BSA0000212385730000053
(5)求取局部柱坐标系中上、下电极头球心的坐标
Figure BSA0000212385730000054
Figure BSA0000212385730000055
(6)求取节点发生位移的方向矢量
Figure BSA0000212385730000056
Figure BSA0000212385730000057
Figure BSA0000212385730000058
(7)求取位移值
Figure BSA0000212385730000059
(8)求取节点的位移矢量
Figure BSA00002123857300000510
总结节点位移矢量计算过程中的输入输出如下:
输入:电极球头半径R、上下压痕深度di、当前焊点的坐标
Figure BSA00002123857300000511
各个焊点附近上下表面节点坐标
Figure BSA00002123857300000512
分别从数据库中和有限元模型的边界条件中获取
输出:当前焊点附近上下表面的当前节点的位移矢量
Figure BSA00002123857300000513
所得结果输出到边界条件中服务于静态结构计算。
本发明的有益效果:所提出的焊点分类方法,可以有效精简整个机身中成千上万的焊点信息,得到互不重复的焊点信息;所提出的试片级构件全耦合模拟方法可以较为准确地得到每类焊点在其工艺参数下的压痕深度;所提出的分类焊点数据库建立方法,可以有效整合、管理和调取整机身的焊点信息;所提出的复杂构件有限元模型的建立方法可以充分利用其余CAE分析所建立的网格模型,避免焊接类和非焊接类CAE分析的重复划分网格;所提出的焊点及其周围节点的位移矢量计算方法可以高效而较为准确地等效实际点焊时的压痕;所提出的基于局部区域固定位移的静态结构分析方法可以显著提高复杂构件电阻点焊应力和变形有限元模拟的效率,同时又具有较高的精度。
附图说明
图1快速模拟的建模流程图
图2焊点及其附近节点的位移计算示意图
图3试片级构件模型示意图
图4全耦合模拟的材料参数
图5快速模拟与全耦合模拟的结果对比
具体实施方式
依据本发明提供的快速计算方法,对某复杂钣金构件开展快速模拟,具体如下。
步骤1:对该复杂构件的所有焊点进行分类,结果如下表所示,该构件包含1道工序、3块板、12个焊点,根据本发明提出的分类方法所得的焊点共2类;
表1示例构件中所有焊点的分类信息
Figure BSA0000212385730000061
步骤2:对这2类焊点分别建立试片级构件,尺寸30mm*30mm*th,其中th为各类焊点中每层板的厚度,如图3所示。每个模型中都包含四个接触体,即上下板和上下电极,前者设为变形体,后者设为刚体,接触关系为上板-上电极、上板-下板、下板-下电极。对试片级构件建立有限元模型,包括以下过程
(1)划分网格:均匀六面体网格,尺寸0.6mm*0.6mm*th/2,网格数量为5000,每块板在厚度方向上的网格为2层。
(2)建立接触体及接触关系:分别导入上、下的网格,设为变形体,作为接触体1和2;再导入上、下电极的几何体,设为刚体,作为接触体3和4。接触体散热系数设为50W/(m2·K),根据实际接触状态建立接触关系,摩擦系数设为0.3。
(3)建立材料模型:分为电学参数、热学参数和力学参数。电学参数包括电阻率;热学参数包括比热容、热导率;力学参数包括杨氏模量、泊松比、热膨胀系数和流变应力。各参数如图4所示。
(4)建立初始条件:对两个变形体施加室温初始条件,温度设置为25℃。
(5)建立边界条件:设置电极下压的边界条件,下压力设置为表1中的电极压力参数;设置固定边界条件,固定位置位于两块板的四个角;设置电流边界条件,电流值设为表1中的点焊电流参数;
(6)建立施焊过程:按照电阻点焊的四个阶段及其对应的时间分别建立四个施焊过程,对应预压、通电、冷却和间隔。预压时只有电极下压边界条件和固定边界条件、通电时同时包含所有边界条件、冷却时去除电流边界条件、间隔时仅保留固定边界条件。
(7)开展电-热-结构耦合模拟计算;
(8)提取结果:提取两类焊点在各自工艺参数下的压痕深度,如表2所示;
表2示例构件的两类焊点在试片级构件全耦合模拟中的压痕深度结果
Figure BSA0000212385730000071
步骤3:整合该复杂构件中两类焊点的分类信息,一种材料镀锌钢的电学、热学和力学性能参数,以及两类焊点经过试片级构件全耦合模拟所得的压痕深度至数据库,该数据库具有增、删、查、改功能,同时可以快捷显示材料参数曲线、查看焊点压痕形貌、查看焊点附近应力分布截面图等功能,此外还具备数据调用功能,可以根据用户选择输出相关数据或参数,为后续的简化模拟作数据准备。
步骤4:建立该复杂构件进行静态结构分析的有限元模型,包括以下过程:
(1)划分网格:六面体疏密网格,以焊点为中心,半径为10mm的区域划分密网格,网格最小尺寸为0.6mm*0.6mm*th;远离焊点区域划分稀疏网格,最大网格尺寸为6.7mm*3.5mm*th;总的网格数量约6.5万。
(2)定义接触信息:导入该复杂构件中的三块板的网格模型,设为变形体;再导入该复杂构件的十二个夹具的几何体,设为刚体;但将电极从模型中简化掉,电极的作用通过固定位移矢量等效。根据夹具和板的接触状态定义接触关系,摩擦系数设为0.3。
(3)从数据库中导出镀锌钢的力学性能参数,建立静态接头分析的材料模型。
(4)建立边界条件:每一个点焊区域,分别选取以上下焊点为中心、半径为10mm的圆内的表面节点,分别建立两个边界条件;获取每个点焊区域的上下焊点的三维坐标,如表3所示:
表3示例构件12个点焊的上下焊点三维坐标
Figure BSA0000212385730000081
(5)定义施焊过程:为每个焊点分配焊点分类编号;根据各个点焊的顺序定义每个焊点的施焊条件;选择对应的边界条件;并设置每个焊点的总焊接时间。
步骤5:开展复杂构件点焊过程的静态结构分析,步骤如下:
(1)从数据库中调取当前焊点的电极半径R和压痕深度d
(2)根据表3中的焊点坐标和压痕深度d,采用本‘发明内容’步骤5提出的位移矢量计算方法,计算边界条件中所选的每个节点所对应的位移矢量。
(3)将所得的位移矢量赋予每个节点,并开展基于局部区域固定位移的静态结构分析,最终得到整个构件的应力和变形结果。
为了对比本发明提出的快速模拟方法与全耦合模拟方法的效率和精度,开展了示例构件的全耦合模拟,结果显示,网格数量约6.5万,焊点数量为12的复杂钣金件,采用本发明提出的快速模拟方法所需的计算时间为1.3小时,而采用全耦合方法的计算时间为16.7小时,模拟效率提升了近92%。再对比快速模拟方法和全耦合模拟的焊点压痕形貌、点焊周围的应力分布、整个构件在整个点焊过程中的最大变形和峰值应力,如图5所示,发现快速模拟方法的精度与全耦合模拟的精度接近。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式,本发明的保护范围以权利要求书为准,任何对本技术做出的本领域技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:对复杂钣金构件的所有焊点进行分类,并赋予焊点分类编号;
步骤2:对每类焊点建立试片级构件,采用温度相关的材料模型开展电-热-结构耦合模拟,并获取各个焊点在各自工艺参数下的压痕深度;
步骤3:集合焊点分类信息、材料参数和全耦合模拟所得的压痕深度结果建立分类焊点的数据库;
步骤4:分别建立网格模型、边界条件、定义接触信息和工况信息,从而得到复杂构件的有限元模型。
步骤5:开展复杂构件点焊过程的静态结构分析,先在数据库中调取当前焊点的电极半径和压痕深度等信息,根据电极半径建立电极头的形貌函数,根据焊点位置和压痕深度计算边界条件中所选节点的位移矢量,将所得的位移矢量作为边界条件赋予每个节点后开展静态结构分析,最终得到整个构件的应力和变形结果。
2.根据权利要求1所述的一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,其特征在于步骤1中对钣金所有焊点,按照板材的层数、每层板的厚度、每两层板之间的间隙、施焊电极的电极头半径、电极压力、点焊电压或电流、点焊四个阶段预压/通电/冷却/间隔的时间进行分类,可以有效精简整个机身中成千上万的焊点,得到互不重复的焊点信息。
3.根据权利要求1所述的一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,其特征在于步骤2中,不对机身所有焊点进行电-热-结构全偶尔分析,仅对互不重复的分类焊点进行全耦合分析,可以有效缩短针对所有焊点的模拟时间;其特征还在于步骤2中,仅利用简单的试片级构件进行全耦合模拟得到各个分类焊点在各自工艺下的压痕深度,而非利用复杂钣金构件。
4.根据权利要求1所述的一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,其特征在于步骤4中建立的复杂构件快速模拟的有限元模型中保留了真实焊接条件下的接触状态,从而相对其余快速模拟方法保留了更大的模拟精度。
5.根据权利要求1所述的一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法,其特征在于步骤5中,对复杂构件的点焊过程进行模拟时,采用基于焊点区域固定位移的静态结构分析代替电-热-结构全偶尔分析,通过简化电-热和热-结构耦合分析提高了模拟效率,又通过等效再现焊点压痕保留了大部分的模拟精度;其特征还在于步骤5中的位移矢量计算,示意图如图2所示,过程如下:
(1)从数据库中获取电极球头半径R、上下压痕深度di
(2)计算上下压痕表面半径ri
Figure FSA0000212385720000021
(3)根据边界条件中提供的当前焊点的位置
Figure FSA0000212385720000022
筛选所选取的各个焊点附近上、下表面的节点
Figure FSA0000212385720000023
是否将发生位移,仅对将要发生位移的节点进行后续计算。筛选依据如下:
disti<ri i=1,2
Figure FSA0000212385720000024
(4)求取电极闭合方向的方向矢量
Figure FSA0000212385720000025
Figure FSA0000212385720000026
Figure FSA0000212385720000027
(5)求取局部柱坐标系中上、下电极头球心的坐标
Figure FSA0000212385720000028
Figure FSA0000212385720000029
(6)求取节点发生位移的方向矢量
Figure FSA00002123857200000210
Figure FSA00002123857200000211
Figure FSA00002123857200000212
(7)求取位移值
Figure FSA00002123857200000213
(8)求取节点的位移矢量
Figure FSA00002123857200000214
CN202010637885.1A 2020-07-03 2020-07-03 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法 Active CN111745276B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010637885.1A CN111745276B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010637885.1A CN111745276B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111745276A true CN111745276A (zh) 2020-10-09
CN111745276B CN111745276B (zh) 2021-10-15

Family

ID=72679285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010637885.1A Active CN111745276B (zh) 2020-07-03 2020-07-03 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111745276B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112846472A (zh) * 2021-01-13 2021-05-28 中国第一汽车股份有限公司 一种检查点焊机器人焊接位置的装置及其控制方法
CN113954068A (zh) * 2021-10-21 2022-01-21 南京工业大学 车身焊接机器人路径规划系统
CN114985994A (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 四川航天长征装备制造有限公司 一种用于多通类钣金件激光切割的定位装置与切割方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1091825A (zh) * 1993-03-03 1994-09-07 中国科学院金属研究所 冲击压痕测定残余应力方法
JPH1098006A (ja) * 1996-05-20 1998-04-14 Ricoh Co Ltd 半導体プロセスシミュレーション装置
US6101450A (en) * 1997-06-03 2000-08-08 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Stress analysis using a defect-free four-node finite element technique
CN103658956A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中国石油大学(华东) 伺服焊枪电阻点焊的焊点质量在线判别方法
CN107038296A (zh) * 2017-04-06 2017-08-11 深圳数设科技有限公司 一种确定飞机翼面中有限元点载荷分布的方法与装置
CN109271674A (zh) * 2018-08-23 2019-01-25 华南理工大学 一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真计算方法
CN109931879A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 上海交通大学 基于电极间位移信号的焊点表面压痕深度的在线测量方法
CN109926767A (zh) * 2019-02-26 2019-06-25 中国石油大学(华东) 超大结构的焊接残余应力及变形的集成计算方法
CN111141437A (zh) * 2020-01-02 2020-05-12 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 电阻点焊接头内部残余应力测量方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1091825A (zh) * 1993-03-03 1994-09-07 中国科学院金属研究所 冲击压痕测定残余应力方法
JPH1098006A (ja) * 1996-05-20 1998-04-14 Ricoh Co Ltd 半導体プロセスシミュレーション装置
US6101450A (en) * 1997-06-03 2000-08-08 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Stress analysis using a defect-free four-node finite element technique
CN103658956A (zh) * 2012-09-26 2014-03-26 中国石油大学(华东) 伺服焊枪电阻点焊的焊点质量在线判别方法
CN107038296A (zh) * 2017-04-06 2017-08-11 深圳数设科技有限公司 一种确定飞机翼面中有限元点载荷分布的方法与装置
CN109271674A (zh) * 2018-08-23 2019-01-25 华南理工大学 一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真计算方法
CN109926767A (zh) * 2019-02-26 2019-06-25 中国石油大学(华东) 超大结构的焊接残余应力及变形的集成计算方法
CN109931879A (zh) * 2019-03-29 2019-06-25 上海交通大学 基于电极间位移信号的焊点表面压痕深度的在线测量方法
CN111141437A (zh) * 2020-01-02 2020-05-12 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 电阻点焊接头内部残余应力测量方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112846472A (zh) * 2021-01-13 2021-05-28 中国第一汽车股份有限公司 一种检查点焊机器人焊接位置的装置及其控制方法
CN113954068A (zh) * 2021-10-21 2022-01-21 南京工业大学 车身焊接机器人路径规划系统
CN114985994A (zh) * 2022-06-20 2022-09-02 四川航天长征装备制造有限公司 一种用于多通类钣金件激光切割的定位装置与切割方法
CN114985994B (zh) * 2022-06-20 2024-05-31 四川航天长征装备制造有限公司 一种用于多通类钣金件激光切割的定位装置与切割方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111745276B (zh) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111745276B (zh) 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法
Eberhard et al. Simulation of cutting processes using mesh-free Lagrangian particle methods
Otroshi et al. Stress state dependent damage modeling of self-pierce riveting process simulation using GISSMO damage model
CN112949147B (zh) 一种线性摩擦焊接头单轴拉伸模拟计算方法
CN110434443A (zh) 一种电阻点焊仿真方法及系统
CN112548308A (zh) 一种铝与钢搅拌摩擦焊焊接变形预测方法、电子设备、存储介质
CN108804725A (zh) 一种焊接反变形量的计算方法
CN112329295A (zh) 一种梯形肋正交异性板焊接残余应力分布计算方法
Härtel et al. Heat generation during mechanical joining processes–by the example of flat-clinching
CN116579207A (zh) 焊点焊后残余应力预测与优化的变可信度模型确定方法
Socrate et al. A finite element based die design algorithm for sheet-metal forming on reconfigurable tools
CN117436321A (zh) 基于有限元仿真法的工件焊接分析方法及系统
CN116227087A (zh) 一种基于有限元法的薄壁件焊接接头拉伸特性预测方法
JP7328516B2 (ja) スポット溶接による溶接継手の破断予測方法、スポット溶接による溶接継手の破断予測プログラム、及び、スポット溶接による溶接継手の破断予測装置
Ahmad et al. Numerical modelling and experimental analysis on angular strain induced by bead-on-plate SS316L GMAW using inherent strain and thermomechanical methods
Liu et al. Effect of stamping dimensional deviations on residual stresses and deformation of resistance spot welded steel sheets
CN112329309B (zh) 环状熔核电阻点焊数值模拟方法
JP7059665B2 (ja) 材料特性データ計算方法、材料特性データ計算プログラム、及び、材料特性データ計算装置
Han et al. Shape optimization of square weld nut in projection welding
CN112149258B (zh) 一种电流辅助铆接的损伤预测方法
Jagtap et al. Finite element analysis of mechanical clinching process
Zhigang et al. A study on numerical analysis of the resistance spot welding process
Verma Effect of elevated temperature on mechanical behaviour and springback of aluminum alloy brazing sheets
Mahur et al. Review on finite element analysis for estimation of residual stresses in welded structures
Benita et al. Simulation of Transient Liquid Phase Bonding Process and the Influence of Interlayer Thickness

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant