本发明专利技术提供了一种焊接结构件强度快速评价方法及装置，步骤一、获取焊接结构件的三维模型，按照初步网格尺寸对三维模型整体进行初步网格划分；步骤二、按照细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，细化网格尺寸按照所述初步网格尺寸以预定比例缩小；步骤三、按照再细化网格尺寸对三维模型整体进行细化网格划分，再细化网格尺寸按照先前细化网格尺寸以预定比例缩小；步骤四、进行局部网格划分及应力计算；步骤五、根据所述应力计算的结果，找出应力值超过强度安全应力值的临界焊缝区域；本发明专利技术所述的焊接结构件强度快速评价方法及装置，用于确定整体网格大小，在保证模拟结果不会出现较大误差的基础上，大大缩短模拟时间，节约时间成本。节约时间成本。节约时间成本。
【技术实现步骤摘要】
一种焊接结构件强度快速评价方法及装置
[0001]本专利技术属于焊接
，尤其是涉及一种焊接结构件强度快速评价方法及装置。
技术介绍
[0002]在利用有限元软件计算结构件时，为了缩短计算速度，节约计算资源，通常将整体结构中的各个构件简化为梁单元进行计算，通过该方式可快速地计算出结构的整体变形量及各构件中间区域的应力值。但对于焊接结构件的强度计算，该简化方法仍存在一些问题，由于没有按照实际工况对各个构件的焊缝连接处进行连接设置，没有对焊缝连接处进行单独的网格划分处理，因此无法较为准确的模拟各构件焊缝处的应力大小，工程师们无法判断焊接可靠性以及结构件整体的安全性。
[0003]通过对结构进行单元网格划分及边界条件设置，可模拟出各构件在焊接处的应力值。对于大型焊接结构件而言，网格大小的设置则是重要的考虑对象，网格过大，则无法较准确的模拟出整体结构的变形量及应力大小，网格过小，则单元数量较多，计算成本太大，对于产品的前期设计评估极为不利。网格大小该如何设置，如何判断对应的模拟结果是否准确，焊缝处的连接是否可靠，是大型焊接结构件强度分析的难题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种焊接结构件强度快速评价方法及装置，用于确定整体网格大小，并在保证模拟结果不会出现较大误差的基础上，大大缩短模拟时间，节约时间成本。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，提供一种焊接结构件强度快速评价方法，包括以下步骤：步骤一、获取焊接结构件的三维模型，按照初步网格尺寸对三维模型整体进行初步网格划分，设置焊接结构件的构件参数，进行模拟测试取得位移最大值；其中，所述初步网格尺寸根据焊接结构件的壁厚设定；步骤二、按照细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述细化网格尺寸按照所述初步网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；步骤三、按照再细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述再细化网格尺寸按照先前细化网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则重复执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该再细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；
步骤四、对所述三维模型的焊缝位置按照局部网格尺寸进行局部网格划分，所述局部网格尺寸按照所述基准网格尺寸以局部预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行应力计算；所述局部预定比例小于所述预定比例；步骤五、根据所述应力计算的结果，找出应力值超过强度安全应力值的临界焊缝区域；根据结构件的工作条件，判断所述临界焊缝区域所受的临界应力状态，根据所述临界应力状态给出不同的强度评价。
[0006]进一步的，步骤一中，所述构件参数包括材料属性参数、边界条件参数和工作条件参数。
[0007]进一步的，步骤一中，所述初步网格划分利用软件自动化分四面体网格，所述初步网格尺寸为所述焊接结构件壁厚的2倍。
[0008]进一步的，步骤二至步骤三中，进行位移偏差计算的公式为：。
[0009]进一步的，步骤二至步骤三中，所述限定偏差为2％至5％。
[0010]进一步的，步骤二至步骤三中，所述预定比例为60％至80％。
[0011]进一步的，步骤二至步骤三中，所述预定比例相同。
[0012]进一步的，所述焊接结构件的各焊接位置为刚性连接，连接区域的强度与基材的强度相同。
[0013]第二方面，提供一种焊接结构件强度快速评价装置，包括：进行初步网格划分单元，用于执行步骤一，获取焊接结构件的三维模型，按照初步网格尺寸对三维模型整体进行初步网格划分，设置焊接结构件的构件参数，进行模拟测试取得位移最大值；其中，所述初步网格尺寸根据焊接结构件的壁厚设定；进行细化网格划分单元，用于执行步骤二，按照细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述细化网格尺寸按照所述初步网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；进行再细化网格划分单元，用于执行步骤三，按照再细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述再细化网格尺寸按照先前细化网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则重复执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该再细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；进行局部网格划分及应力计算单元，用于执行步骤四，对所述三维模型的焊缝位置按照局部网格尺寸进行局部网格划分，所述局部网格尺寸按照所述基准网格尺寸以局部预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行应力计算；所述局部预定比例小于所述预定比例；判断临界焊缝区域单元,用于执行步骤五，根据所述应力计算的结果，找出应力值超过强度安全应力值的临界焊缝区域；根据结构件的工作条件，判断所述临界焊缝区域所受的临界应力状态，根据所述临界应力状态给出不同的强度评价。
[0014]第三方面提供，一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述焊接结构件强度快速评价方法的步骤。
[0015]相对于现有技术，本专利技术所述的焊接结构件强度快速评价方法及装置具有以下优势：（1）本专利技术提出了根据焊接结构件尺寸参数，确定、更新有限元分析中整体网格单元大小的方法，给出了整体网格大小设定合理性的评判标准，利用该方法可快速模拟求解出焊接结构件的变形量。
[0016]（2）利用本专利技术的评价方法和流程，采用尺寸较大的整体单元网格加尺寸较小的局部单元网格，在不严重影响计算精度的前提下，可快速计算获得焊接结构件的工作状态，获得局部高应力区的应力值，判断结构强度是否满足工作要求。
附图说明
[0017]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例焊接结构件强度快速评价方法流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的焊接结构件的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的应力集中的焊缝区域A点、B点和最大变形位置C点示意图；图4为本专利技术实施例所述的应力集中的焊缝区域D点、E点示意图；图5为本专利技术实施例所述的表1 网格划分及计算结果统计。
[0018]附图标记说明：1
‑
右固定支撑管；2
‑
右支撑管；3
‑
右固定管；4
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、获取焊接结构件的三维模型，按照初步网格尺寸对三维模型整体进行初步网格划分，设置焊接结构件的构件参数，进行模拟测试取得位移最大值；其中，所述初步网格尺寸根据焊接结构件的壁厚设定；步骤二、按照细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述细化网格尺寸按照所述初步网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；步骤三、按照再细化网格尺寸对所述三维模型整体进行细化网格划分，所述再细化网格尺寸按照先前细化网格尺寸以预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行模拟测试取得当前位移最大值，计算取得当前位移偏差；根据当前位移偏差进行判断，如果当前位移偏差大于限定偏差，则重复执行步骤三；如果当前位移偏差小于或等于限定偏差，则该再细化网格尺寸为基准网格尺寸，执行步骤四；步骤四、对所述三维模型的焊缝位置按照局部网格尺寸进行局部网格划分，所述局部网格尺寸按照所述基准网格尺寸以局部预定比例缩小，并保持所述构件参数不变，进行应力计算；所述局部预定比例小于所述预定比例；步骤五、根据所述应力计算的结果，找出应力值超过强度安全应力值的临界焊缝区域；根据结构件的工作条件，判断所述临界焊缝区域所受的临界应力状态，根据所述临界应力状态给出不同的强度评价。2.根据权利要求1所述的焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于：步骤一中，所述构件参数包括材料属性参数、边界条件参数和工作条件参数。3.根据权利要求1所述的焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于：步骤一中，所述初步网格划分利用软件自动化分四面体网格，所述初步网格尺寸为所述焊接结构件壁厚的2倍。4.根据权利要求1所述的焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于：步骤二至步骤三中，进行位移偏差计算的公式为：。5.根据权利要求4所述的焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于：步骤二至步骤三中，所述限定偏差为2％至5％。6.根据权利要求1所述的焊接结构件强度快速评价方法，其特征在于：步骤二至步骤三中，所述预定比例为...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴洋，张建福，钱旭，王鋆浩，王志远，
申请(专利权)人：特力佳天津风电设备零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。