一种基于ProCAST数值模拟钢/铝激光焊接温度场的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ProCAST数值模拟钢/铝激光焊接温度场的方法，包括焊接模型的建立、叠加热源载荷施加、计算运行和结果显示。本发明专利技术通过在ProCAST有限元软件中加载自定义外加平面分布的高斯热源与等离子体点热源的叠加模型，利用ProCAST软件对钢/铝异种金属激光焊接温度场的分布进行数值模拟，得到焊接温度场云图、焊缝附近点的热循环曲线，预测焊件各点的温度，对准确认识钢/铝激光焊接温度场的分布规律、控制焊接质量和使用性能提供理论指导和技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接领域，具体为。
技术介绍
汽车轻量化已成为21世纪汽车技术的前沿和热点，大量轻质材料在车身上的使用对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。对汽车车身多材料结构而言，激光焊接具有能量密度高、热量集中、焊缝深宽比大、热影响区窄、自动化程度高等诸多优点，是钢/铝异种金属的理想焊接方法，然而激光焊接是一个快速而不均匀的热循环过程，焊缝附近加热或冷却过程中温度梯度较大，因此准确认识激光焊接温度场的分布规律，对控制焊接质量和使用性能具有重要现实意义。目前大多是采用有限元分析软件对激光焊接温度场进行数值模拟，其在热源模型选取、材料未知温度范围内热物理参数的确定、等离子体对温度场的影响等研究方面存在较多难点。常用的有限元软件有Ansys、Sysweld、Phoenics等。Ansys为通用有限元软件，缺乏材料未知温度范围内热物理参数的数据库，Sysweld虽为焊接软件专家,但涉及知识产权问题，性价比低，而Phoenics软件则在编程方面要求较高。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种基于PioCAST数值模拟钢/铝激光焊接温度场的方法，其中ProCAST软件拥有工业验证的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ProCAST数值模拟钢/铝激光焊接温度场的方法，其特征是，包括以下步骤：（1）焊接模型的建立：从UG中导出焊接实体模型，生成网格后，将模型导入PreCAST中，设置焊材参数、初始条件及边界条件、设置运行参数，完成建模模型；（2）叠加热源载荷施加：根据实际激光焊接工艺特点，利用C++程序，编写由高斯面热源和等离子体点热源的叠加热源q以及驱动外部计算文件.c；（3）计算运行：在ProCAST求解模块中，DataCAST模块将步骤（1）中建模模型的ASCII转换成二进制码供ProCAST运行求解器的计算使用，同时通过由驱动外部计算文件.c作为通信串口，调用步骤（2）中自定义的叠加热源q；在...

【技术特征摘要】
1.一种基于ProCAST数值模拟钢/铝激光焊接温度场的方法，其特征是，包括以下步骤 (1)焊接模型的建立从UG中导出焊接实体模型，生成网格后，将模型导入PreCAST中，设置焊材参数、初始条件及边界条件、设置运行参数，完成建模模型； (2)叠加热源载荷施加根据实际激光焊接工艺特点，利用C++程序，编写由高斯面热源和等离子体点热源的叠加热源q以及驱动外部计算文件.c ； (3)计算运行在ProCAST求解模块中，DataCAST模块将步骤(I)中建模模型的ASCII转换成二进制码供ProCAST运行求解器的计算使用，同时通过由驱动外部计算文件.c作为通信串口，调用步骤(2)中自定义的叠加热源q;在模拟计算中，激光光斑中心点沿激光头移...

【专利技术属性】
技术研发人员：周惦武，李升，乔小杰，张红，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：