大尺寸焊接结构件高效建模方法

成果编号：24729

价格：面议

完成单位：南京航空航天大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2018年

成熟程度：批量生产阶段

服务产业领域：装备制造、能源环保、生物技术与医药、现代农业

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发布人：占小红离线

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由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高；同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术，保证热源影响大的区域使用精细的网格，热源影响小的区域使用较粗的网格，从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如《大型复材工装焊接工艺研究》项目，针对大型复合材料结构件 Invar 合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展 Invar 合金试板件手工焊接工艺参数探索。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新产品、新材料、新装备

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动： 2020年高校院所走进镇江高新区暨船舶海工产业产学研合作对接活动 2020年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 2 项

成果简介

综合介绍

创新要点

参数化建模，缩短建模周期；采用非均匀过渡性网格以控制计算量，在保证计算精度的前提下压缩计算量，采用多 CPU 并行计算以提高计算效率。

技术指标

建模效率提高 30[%]，计算效率提高 30[%]。

其他说明

大尺寸的结构件难以一次成形，通常采用焊接结构进行生产制造。例如大尺寸的飞机复合材料零件所需的 Invar 合金材料成形模具，对其开展焊接工艺的研究有必要采用高效建模的手段，这能显著提高仿真模拟的效率，缩短计算所需的时间，减少后期焊接工艺实验的次数，节约能源和减轻实验人员的工作量。本技术的研究将填补大尺寸焊接结构件高效建模技术领域的空白，为大型飞机复合材料模具的国产化奠定基础。

完成人信息

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