【技术实现步骤摘要】
一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法及系统
本专利技术属于焊缝晶粒形核生长的仿真
，尤其涉及一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法及系统。
技术介绍
焊缝(weldedseam)利用焊接热源的高温，将焊条和接缝处的金属熔化连接而成的缝。焊缝金属冷却后，即将两个焊件连接成整体。焊缝晶粒的大小、形态及分布决定和影响着焊件整体性能。然而，现有焊缝晶粒形核生长的仿真方法及系统对晶粒构建模型精度不高；同时，对焊缝晶粒形核数据模拟不准确。综上所述，现有技术存在的问题是：现有焊缝晶粒形核生长的仿真方法及系统对晶粒构建模型精度不高；同时，对焊缝晶粒形核数据模拟不准确。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法及系统。本专利技术是这样实现的，一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法，包括以下步骤：步骤一，通过模拟程序简化合金焊接熔池凝固条件1、条件2、条件3、条件4、条件5、条件6；所述简化条件1包括整个凝固过程只存在液相、固相和界面三种元胞状态；简化条件2包括元胞...
【技术保护点】
1.一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，所述焊缝晶粒形核生长的仿真方法包括以下步骤：/n步骤一，通过模拟程序简化合金焊接熔池凝固条件1、条件2、条件3、条件4、条件5、条件6；所述简化条件1包括整个凝固过程只存在液相、固相和界面三种元胞状态；/n简化条件2包括元胞邻域关系采用四邻域；/n简化条件3包括合金凝固过程中设定溶质组元为B和C，忽略溶质之间的互扩散；/n简化条件4包括焊接熔池近似为对称分布，为了节省计算时间，只考虑一半焊接熔池的凝固。/n简化条件5包括将熔池理想化为四分之一椭圆，椭圆内部定义为液态金属，外部依距离定义为热影响区或母材；/n简化条件6包括熔池中...
【技术特征摘要】
1.一种焊缝晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，所述焊缝晶粒形核生长的仿真方法包括以下步骤：
步骤一，通过模拟程序简化合金焊接熔池凝固条件1、条件2、条件3、条件4、条件5、条件6；所述简化条件1包括整个凝固过程只存在液相、固相和界面三种元胞状态；
简化条件2包括元胞邻域关系采用四邻域；
简化条件3包括合金凝固过程中设定溶质组元为B和C，忽略溶质之间的互扩散；
简化条件4包括焊接熔池近似为对称分布，为了节省计算时间，只考虑一半焊接熔池的凝固。
简化条件5包括将熔池理想化为四分之一椭圆，椭圆内部定义为液态金属，外部依距离定义为热影响区或母材；
简化条件6包括熔池中任意元胞到熔池中心的距离R由简化条件5得出：
式中：(i,j)为任意元胞的坐标，(s,s)为熔池中心的坐标；
步骤二，利用步骤一简化后的合金焊接熔池，建立合金焊接熔池柱状枝晶及等轴晶形核模型；并进行定义捕获规则；建立合金焊接熔池柱状枝晶、等轴晶生长模型；模拟计算及结果导出；
步骤三，对步骤二模拟计算的结果，利用模拟程序模拟焊缝晶粒形核生长；并通过计算程序选取一定尺寸的实际焊缝区，获得熔化区、热影响区和母材区的尺寸以及熔化区内的柱状晶、等轴晶平均晶粒度、热影响区和母材区内的等轴晶的平均晶粒度，并以此计算熔合区内的柱状晶数量x1，等轴晶数量x2、热影响区内的等轴晶数量y和母材区内的等轴晶数量z；
步骤四，在MATLAB中选择尺寸比例与实际焊缝区比例相同的区域作为模拟焊缝区，按照实际比例将模拟焊缝区沿横向依次分为模拟熔化区、模拟热影响区和模拟母材区；
步骤五，分别在步骤四的模拟熔合区内随机生成(x1+x2)个横坐标间距大于纵坐标间距的坐标点，在模拟热影响区和模拟母材区内分别随机生成y、z个坐标点，将所有坐标点的坐标导出；
步骤六，在MATLAB中读取导出的点坐标，采用泰森多边形法以点坐标作为晶粒中心坐标得到混合晶区的物理模型，将晶界交点坐标导出；
步骤七，在有限元模拟软件中读取晶界交点坐标，得到混合晶区的有限元模型。
2.如权利要求1所述焊缝晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，步骤一前需进行：通过晶粒形核参数采集模块采集焊缝晶粒形核参数；通过数据导入模块利用导入程序将焊缝晶粒形核参数导入主控模块。
3.如权利要求1所述焊缝晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，步骤一前还需进行：主控模块通过数据校...
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