一种超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于变形控制技术领域，公开了一种超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置，所述超厚板与薄板焊接变形控制装置包括：应变数据获取模块、数据预处理模块、中央控制模块、应变施加模块、焊接参数计算模块、仿真模拟模块、变形控制模块、控制评估模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明专利技术通过数据预处理模块对焊接接头的固有应变数据进行修正处理，有利于提高焊接装配的准确性和有效性；通过应变施加模块在焊接接头的焊缝施加固有应变数据，能够快速、准确地计算焊接变形，提高焊接变形的计算效率；通过仿真模拟模块能够得到所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形，焊接精准，焊接质量高，且节能效果非常显著，提高调整电阻焊机的效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置


[0001]本专利技术属于变形控制
，尤其涉及一种超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置。

技术介绍

[0002]目前，焊接变形的产生是由于焊接时焊件受到不均匀的加热，加热过程中焊缝及热影响区材料的热膨胀受到周围温度较低材料的压缩作用，从而产生压缩塑性应变，而在冷却过程中由于受到温度较低材料的拉伸作用，产生拉伸塑性应变。拉伸塑性应变并不能完全抵消压缩塑性应变，导致结构产生焊接变形。
[0003]在对超厚板与薄板进行焊接的过程中，并未考虑焊接变形对超厚板与薄板的影响，使焊接装配准确性差，导致超厚板与薄板在装配过程中容易因焊接变形而出现“无法装配”的情况以及产品试生产阶段的设计变更的问题，进而影响产品质量和提高产品开发成本。因此，亟需一种新的超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：在对超厚板与薄板进行焊接的过程中，并未考虑焊接变形对超厚板与薄板的影响，使焊接装配准确性差，导致超厚板与薄板在装配过程中容易因焊接变形而出现“无法装配”的情况以及产品试生产阶段的设计变更的问题，进而影响产品质量和提高产品开发成本。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种超厚板与薄板焊接变形控制方法及控制装置。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种超厚板与薄板焊接变形控制装置，所述超厚板与薄板焊接变形控制装置包括：
[0007]应变数据获取模块、数据预处理模块、中央控制模块、应变施加模块、焊接参数计算模块、仿真模拟模块、变形控制模块、控制评估模块、数据存储模块、更新显示模块；
[0008]应变数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过数据获取设备获取所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据；
[0009]所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据的计算公式为：
[0010]W
x
＝KQ；
[0011]W
y
＝ζQ；
[0012]其中，W
x
为沿所述超厚板与薄板焊接截面的纵向固有应变，W
y
为沿所述超厚板与薄板焊接截面的横向固有应变，K为纵向固有应变系数；ζ为横向固有应变系数，Q为焊接线能量；
[0013]所述纵向固有应变系数为：
[0014][0015]所述横向固有应变系数为：
[0016][0017]其中，α为热膨胀系数，c为比热容，ρ为密度；
[0018]数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据进行修正处理；
[0019]中央控制模块，与应变数据获取模块、数据预处理模块、应变施加模块、焊接参数计算模块、仿真模拟模块、变形控制模块、控制评估模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述超厚板与薄板焊接变形控制装置各个模块的正常运行；
[0020]应变施加模块，与中央控制模块连接，用于通过应变施加设备在所述超厚板与薄板焊接接头的焊缝施加所述修正处理后的固有应变数据；
[0021]焊接参数计算模块，与中央控制模块连接，用于通过参数计算程序对所述超厚板与薄板焊接所需的氧乙炔火焰参数进行计算；
[0022]仿真模拟模块，与中央控制模块连接，用于通过仿真模拟设备利用氧乙炔焰对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接进行仿真模拟，得到所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形；
[0023]变形控制模块，与中央控制模块连接，用于通过变形控制程序对所述超厚板与薄板焊接接头的仿真模拟过程进行变形控制；
[0024]控制评估模块，与中央控制模块连接，用于通过评估程序对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形结果进行评估，并生成评估报告；
[0025]所述通过评估程序对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形结果进行评估，并生成评估报告包括：
[0026]生成焊接变形结果评估因素集；针对所述焊接变形结果评估因素集末端的各个基础评估因素即确定评估函数并确定所述超厚板与薄板焊接接头评估因素集中基础评估因素的实际值；
[0027]基于所述超厚板与薄板焊接接头评估因素集以及所述每个基础评估因素的实际值生成基础隶属度矩阵；
[0028]基于所述基础隶属度矩阵计算针对所述焊接变形结果的评估结果并生成评估报告；
[0029]数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据、应变数据修正处理结果、应变施加结果、焊接所需火焰参数、仿真模拟结果、变形控制结果以及评估报告；
[0030]更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据、应变数据修正处理结果、应变施加结果、焊接所需火焰参数、仿真模拟结果、变形控制结果以及评估报告的实时数据进行更新显示。
[0031]进一步，数据预处理模块中，所述通过数据预处理程序对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据进行修正处理，包括：
[0032](1)获取待修正的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据和影响所述固有应
变数据的相关数据；
[0033](2)获取各周边节点的相关数据；其中，所述周边节点为与所述待处理节点相邻的节点；
[0034](3)根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值；
[0035](4)根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述固有应变数据进行修正处理，得到最终修正结果。
[0036]进一步，所述根据所述修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值对所述固有应变数据进行修正处理，得到最终修正结果，包括：
[0037]按照所述修正层数依次对所述待处理节点的固有应变数据进行修正，并将最后一层修正层的修正结果作为最终修正结果；其中，在每层修正层中，根据各周边节点在当前修正层中的权值和偏移值，对所述待处理节点的固有应变数据进行修正。
[0038]进一步，应变施加模块中，所述通过应变施加设备在所述超厚板与薄板焊接接头的焊缝施加所述修正处理后的固有应变数据，包括：
[0039](1)将横向固有应变和纵向固有应变转化为各向异性的热膨胀系数；
[0040](2)将所述热膨胀系数赋予所述超厚板与薄板焊接接头的焊缝及焊缝附近区域的材料；
[0041](3)对所述超厚板与薄板焊接接头的焊缝及焊缝附近区域的材料施加单位温度载荷。
[0042]进一步，所述热膨胀系数的计算公式为：
[0043][0044]其中，α为热膨胀系数，W为焊缝截面的固有应变总和，F为固有应变施加区域的截面积，ΔT为单位温度载荷。
[0045]进一步，焊接参数计算模块中，所述通过参数计算程序对所述超厚板与薄板焊接所需的氧乙炔火焰参数进行计算，包括：
[0046]采用氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超厚板与薄板焊接变形控制装置，其特征在于，所述超厚板与薄板焊接变形控制装置包括：应变数据获取模块、数据预处理模块、中央控制模块、应变施加模块、焊接参数计算模块、仿真模拟模块、变形控制模块、控制评估模块、数据存储模块、更新显示模块；应变数据获取模块，与中央控制模块连接，用于通过数据获取设备获取所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据；所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据的计算公式为：W
x
＝KQ；W
y
＝ζQ；其中，W
x
为沿所述超厚板与薄板焊接截面的纵向固有应变，W
y
为沿所述超厚板与薄板焊接截面的横向固有应变，K为纵向固有应变系数；ζ为横向固有应变系数，Q为焊接线能量；所述纵向固有应变系数为：所述横向固有应变系数为：其中，α为热膨胀系数，c为比热容，ρ为密度；数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据进行修正处理；中央控制模块，与应变数据获取模块、数据预处理模块、应变施加模块、焊接参数计算模块、仿真模拟模块、变形控制模块、控制评估模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述超厚板与薄板焊接变形控制装置各个模块的正常运行；应变施加模块，与中央控制模块连接，用于通过应变施加设备在所述超厚板与薄板焊接接头的焊缝施加所述修正处理后的固有应变数据；焊接参数计算模块，与中央控制模块连接，用于通过参数计算程序对所述超厚板与薄板焊接所需的氧乙炔火焰参数进行计算；仿真模拟模块，与中央控制模块连接，用于通过仿真模拟设备利用氧乙炔焰对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接进行仿真模拟，得到所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形；变形控制模块，与中央控制模块连接，用于通过变形控制程序对所述超厚板与薄板焊接接头的仿真模拟过程进行变形控制；控制评估模块，与中央控制模块连接，用于通过评估程序对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形结果进行评估，并生成评估报告；所述通过评估程序对所述超厚板与薄板焊接接头的焊接变形结果进行评估，并生成评估报告包括：生成焊接变形结果评估因素集；针对所述焊接变形结果评估因素集末端的各个基础评估因素即确定评估函数并确定所述超厚板与薄板焊接接头评估因素集中基础评估因素的实际值；
基于所述超厚板与薄板焊接接头评估因素集以及所述每个基础评估因素的实际值生成基础隶属度矩阵；基于所述基础隶属度矩阵计算针对所述焊接变形结果的评估结果并生成评估报告；数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据、应变数据修正处理结果、应变施加结果、焊接所需火焰参数、仿真模拟结果、变形控制结果以及评估报告；更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据、应变数据修正处理结果、应变施加结果、焊接所需火焰参数、仿真模拟结果、变形控制结果以及评估报告的实时数据进行更新显示。2.如权利要求1所述的超厚板与薄板焊接变形控制装置，其特征在于，数据预处理模块中，所述通过数据预处理程序对获取的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据进行修正处理，包括：(1)获取待修正的所述超厚板与薄板焊接接头的固有应变数据和影响所述固有应变数据的相关数据；(2)获取各周边节点的相关数据；其中，所述周边节点为与所述待处理节点相邻的节点；(3)根据所述待处理节点与各周边节点的相关数据确定修正层数、各修正层中各周边节点的权值和偏移值；(4)根据所述修正层数、各修正层中各周边节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宏，陈晨，葛席，马网扣，莫中华，吴泰峰，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：