车体断面焊缝识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车体断面焊缝识别方法，包括如下步骤：识别型材的断面图纸资料，提取所述型材的外轮廓线；根据所述型材的外轮廓线，提取所述型材的接头；基于所述型材的接头，识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域。通过上述方法可以自动识别型材接头的焊接类型和位置，在铝合金车体结构强度分析中无需进行手动逐个标识焊缝位置和焊接类型，能显著提升焊缝强度分析的效率。率。率。

Identification method and system of vehicle body section weld

【技术实现步骤摘要】
车体断面焊缝识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种车体断面焊缝识别方法及系统。

技术介绍

[0002]目前的轨道车辆中，大多会使用到铝合金车体结构，铝合金车体结构由铝合金挤压型材通过焊接工艺组装成型，车体结构承受极其复杂的载荷，因此，焊接过程的焊缝的强度直接影响着行车安全。
[0003]在铝合金车体结构焊缝强度有限元分析过程中，需要在车体的有限元模型中识别出型材结构的焊接类型和焊接位置，并设置焊缝标识单元参数，从而实现铝合金车体结构焊缝疲劳分析。
[0004]轨道车辆的车体断面形式众多且结构形式复杂，目前主要根据CAD图纸进行人工逐个判断和标记，由于焊缝数量众多，且车体的有限元模型非常复杂，会使人工标识焊缝类型和位置的工作量巨大，非常耗时。同时，在车体结构设计阶段，可能需要反复优化设计车体结构，这导致焊缝的位置和类型会不断变化，每次变化都需要手动修改有限元模型，从而降低车体结构疲劳分析的效率。
[0005]因此，亟需一种车体断面焊缝识别方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种车体断面焊缝识别方法及系统，用以解决现有技术中根据CAD图纸进行人工逐个判断和标记造成工作量大且耗时的技术问题，实现车体断面焊缝的快速识别，提高焊缝强度分析的效率。
[0007]本专利技术提供一种车体断面焊缝识别方法，包括如下步骤：
[0008]识别型材的断面图纸资料，提取所述型材的外轮廓线；
[0009]根据所述型材的外轮廓线，提取所述型材的接头；
[0010]基于所述型材的接头，识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域。
[0011]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，所述识别型材的断面图纸资料，提取所述型材的外轮廓线的步骤，包括：
[0012]对车体断面的每一块所述型材提取外轮廓线，并将所述外轮廓线的圆弧段用折线段代替，以使多条所述折线段围设形成封闭多边形以代替所述外轮廓线。
[0013]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，所述根据所述型材的外轮廓线，提取所述型材的接头的步骤，包括：
[0014]将所述型材的外轮廓线拟合形成第一多边形，将所述第一多边形缩小10mm形成第二多边形，以去除所述型材的接头，再将所述第二多边形放大10mm形成第三多边形，去除所述第一多边形上与所述第三多边形相同的部分，以得到所述型材的接头。
[0015]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，所述基于所述型材的接头，识别
相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域的步骤，包括：
[0016]根据相邻两块所述型材的接头之间的相对位置，判断相邻两块所述型材的接头的连接方式，将相邻两块所述型材的外轮廓线取并集后得到第四多边形，将所述第四多边形放大10mm形成第五多边形，再将所述第五多边形缩小10mm形成第六多边形，去除所述第六多边形上与所述第四多边形相同的部分，以得到所述焊接区域，根据相邻两块所述型材的接头处是否存在所述焊接区域，判断相邻两块所述型材的接头的焊接类型。
[0017]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，所述根据相邻两块所述型材的接头之间的相对位置，判断相邻两块所述型材的接头的连接方式的步骤，包括：
[0018]若其中一块所述型材的两个接头均位于另一块所述型材的两个接头的外侧，则两个所述型材的接头的连接方式为插接；
[0019]若其中一块所述型材的两个接头分别位于另一块所述型材的两个接头的内侧和外侧，则两个所述型材的接头的连接方式为搭接。
[0020]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，所述根据相邻两块所述型材的接头处是否存在所述焊接区域，判断相邻两块所述型材的接头的焊接类型的步骤，包括：
[0021]若相邻两块所述型材的接头处存在所述焊接区域，则相邻两块所述型材的接头的焊接类型为对接焊；
[0022]若相邻两块所述型材的接头处不存在所述焊接区域，则相邻两块所述型材的接头的焊接类型为搭接焊。
[0023]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，在所述基于所述型材的接头，识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域的步骤之后，还包括如下步骤：
[0024]提取所述接头的接头中线和所述型材的型材中线并在所述焊接区域生成焊接点并标记焊接类型，将所述接头中线和所述型材中线连接形成断面中线。
[0025]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，若相邻两块所述型材的接头为插接形式的对接焊，提取位于外侧的所述接头的中线；
[0026]若相邻两块所述型材的接头为搭接形式的对接焊或搭接焊，提取全部的所述接头的中线。
[0027]根据本专利技术提供的一种车体断面焊缝识别方法，在所述提取所述接头的接头中线和所述型材的型材中线，将所述接头中线和所述型材中线连接形成断面中线的步骤之后，还包括如下步骤：
[0028]生成带有焊接关系的断面有限元网络，基于所述断面中线，根据给定的有限元网格尺寸信息，生成车体断面的二维有限元网络，并在焊接点自动生成有限元节点，同时标记焊接类型；
[0029]将二维有限元网格在垂直断面的方向拉伸以形成车体断面的三维有限元网络并输出三维有限元模型。
[0030]本专利技术还提供一种车体断面焊缝识别系统，包括：
[0031]录入单元，用于录入图纸资料；
[0032]第一识别单元，与所述录入单元信号连接，用于识别所述图纸资料；
[0033]第一提取单元，与所述第一识别单元信号连接，用于提取所述型材的外轮廓线；
[0034]第二提取单元，与所述第一提取单元信号连接，用于提取所述型材的接头；
[0035]第二识别单元，与所述第二提取单元信号连接，用于识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域。
[0036]本专利技术实施例提供的车体断面焊缝识别方法及系统，通过上述方法可以自动识别型材接头的焊接类型和位置，在铝合金车体结构强度分析中无需进行手动逐个标识焊缝位置和焊接类型，能显著提升焊缝强度分析的效率。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0038]图1是本专利技术提供的车体断面焊缝识别方法的流程示意图；
[0039]图2是本专利技术提供的车体断面焊缝识别方法中，铝合金车体断面图纸资料的示意图；
[0040]图3是本专利技术提供的车体断面焊缝识别方法中，型材外轮廓线所形成的第一多边形的示意图；
[0041]图4是本专利技术提供的车体断面焊缝识别方法中，相邻两块型材连接的结构示意图及局部放大示意图；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车体断面焊缝识别方法，其特征在于，包括如下步骤：识别型材的断面图纸资料，提取所述型材的外轮廓线；根据所述型材的外轮廓线，提取所述型材的接头；基于所述型材的接头，识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域。2.根据权利要求1所述的车体断面焊缝识别方法，其特征在于，所述识别型材的断面图纸资料，提取所述型材的外轮廓线的步骤，包括：对车体断面的每一块所述型材提取外轮廓线，并将所述外轮廓线的圆弧段用折线段代替，以使多条所述折线段围设形成封闭多边形以代替所述外轮廓线。3.根据权利要求1所述的车体断面焊缝识别方法，其特征在于，所述根据所述型材的外轮廓线，提取所述型材的接头的步骤，包括：将所述型材的外轮廓线拟合形成第一多边形，将所述第一多边形缩小10mm形成第二多边形，以去除所述型材的接头，再将所述第二多边形放大10mm形成第三多边形，去除所述第一多边形上与所述第三多边形相同的部分，以得到所述型材的接头。4.根据权利要求1所述的车体断面焊缝识别方法，其特征在于，所述基于所述型材的接头，识别相邻两块所述型材的接头的连接方式和焊接类型，并确定焊接区域的步骤，包括：根据相邻两块所述型材的接头之间的相对位置，判断相邻两块所述型材的接头的连接方式，将相邻两块所述型材的外轮廓线取并集后得到第四多边形，将所述第四多边形放大10mm形成第五多边形，再将所述第五多边形缩小10mm形成第六多边形，去除所述第六多边形上与所述第四多边形相同的部分，以得到所述焊接区域，根据相邻两块所述型材的接头处是否存在所述焊接区域，判断相邻两块所述型材的接头的焊接类型。5.根据权利要求4所述的车体断面焊缝识别方法，其特征在于，所述根据相邻两块所述型材的接头之间的相对位置，判断相邻两块所述型材的接头的连接方式的步骤，包括：若其中一块所述型材的两个接头均位于另一块所述型材的两个接头的外侧，则两个所述型材的接头的连接方式为插接；若其中一块所述型材的两个接头分别位于另一块所述型材的两个接头的内侧和外侧，则两个所述型材的接头的连接方式为搭接...

【专利技术属性】
技术研发人员：田洪雷，孙维光，谷理想，宋业恒，葛洪峰，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：