焊缝微观组织晶体塑性有限元模型的建模方法及系统技术方案

本发明专利技术属于金属材料加工工程技术领域，公开了一种激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法及系统，采用MATLAB调用ABAQUS、PYTHON进行联合仿真编程，提出了一种激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全流程、全自动的建模方法，实现了基于EBSD实验数据一键生成式建立激光焊接焊缝晶体塑性有限元模型。此外，本发明专利技术提出的全流程、全自动激光焊接焊缝晶体塑性有限元的建模方法具有普适性，可用于铝合金、钛合金、镁合金、不锈钢等材料的母材、焊缝的微观组织晶体塑性有限元模型的建立。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料加工工程，尤其涉及一种激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法。

技术介绍

1、激光焊接是金属材料关键构件制造的重要工序，但金属材料的激光焊接接头也是失效行为易发的区域，其主要原因是在激光焊接热循环的作用下，焊接区域发生熔化与再凝，导致强化相溶解蒸发、微观组织恶化、力学性能下降。

2、晶体塑性有限元结合了晶体塑性理论和有限元分析方法，可以准确描述材料在微观尺度上的行为(变形行为、失效行为)，是揭示材料力学性能演变规律与失效机理的重要技术。然而，激光焊接后材料的微观组织组成与母材相比变化极大，传统建立晶体塑性有限元模型的方法(如neper建模，voronoi建模，metx建模等)用于建立激光焊接焊缝晶体塑性有限元模型具有精度低、效率低、流程复杂等缺点。因此，需要一种全自动、全流程且高精度、高效率的激光焊接焊缝晶体塑性有限元建模方法，以解决激光焊接焊缝晶体塑性有限元模型建立难的问题。

3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

4、激光焊接后材料的微观组织组成与母材相比变化极大，传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其特征在于，通过结合MATLAB软件和ABAQUS有限元分析软件，利用METX工具箱处理激光焊接焊缝的EBSD微观组织数据，构建并验证晶体塑性有限元模型；首先，对EBSD数据进行处理和降噪，然后提取必要的晶粒信息用于模型建立；接着，在MATLAB中编写与执行脚本自动创建ABAQUS模型，导入晶粒数据生成INP文件，并赋予材料属性；最后，运行模拟，输出晶粒取向信息，并提取模拟结果的应力应变曲线；整个流程实现了从EBSD数据到晶体塑性有限元模型的全自动化建模。

2.如权利要求1所述激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限...

【技术特征摘要】

1.一种激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其特征在于，通过结合matlab软件和abaqus有限元分析软件，利用metx工具箱处理激光焊接焊缝的ebsd微观组织数据，构建并验证晶体塑性有限元模型；首先，对ebsd数据进行处理和降噪，然后提取必要的晶粒信息用于模型建立；接着，在matlab中编写与执行脚本自动创建abaqus模型，导入晶粒数据生成inp文件，并赋予材料属性；最后，运行模拟，输出晶粒取向信息，并提取模拟结果的应力应变曲线；整个流程实现了从ebsd数据到晶体塑性有限元模型的全自动化建模。

2.如权利要求1所述激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其特征在于，所述数据集包含晶粒类型，晶粒id，晶粒取向，相序列，晶粒旋转等重要信息。

4.如权利要求2所述激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其特征在于，所述晶粒分割、置信指数过滤、小晶粒过滤公式为：

5.如权利要求2所述激光焊接焊缝微观组织晶体塑性有限元模型全自动全流程建模方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，宋敏杰，耿韶宁，仇越，舒乐时，王逸麟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：