[发明专利]激光熔深焊接的能量耦合自洽模型建立方法

权利要求书

1.一种激光熔深焊接的能量耦合自洽模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、测量激光的表征参数、选取熔池和等离子体区域的参考点、测量激光熔深焊接过程中参考点的温度；所述激光的表征参数至少包括激光的功率、功率密度、发射角以及光斑直径；（2）、首先，分别采用特征变量函数φ(Φ_p,φ_H,φ_w)表征激光输入能量的分配系数、特征变量函数λ(λ_p,λ_L)表征等离子体-熔池与激光-熔池的耦合系数，其中：Φ_p、φ_H、φ_w分别是维系光致等离子体的能量、作用在小孔壁上的能量、其他损失能量与激光输入能量的比值，Φp+φH +φw=1；且λ_p、λ_L的取值均在0-1之间；然后分别对φ(Φ_p,φ_H,φ_w)、λ(λ_p,λ_L)设置初始值以及相应的增量步长；（3）、根据激光熔深焊接的控制方程，给定相应激光熔深焊接的边界条件，以计算出激光熔深焊接的温度场和应力场；（4）、根据步骤（3）所计算出的温度场，获取各参考点所对应的温度计算值后，将各参考点的温度计算值和步骤（1）中相应参考点的温度测量值之差的绝对值δ与预设误差值δ₁进行比较：若大于δ₁，返回步骤（2）进行φ(Φ_p,φ_H,φ_w) 的变量赋值，继续下一个增量步计算；若小于δ₁，转入下一步骤的计算；（5）、根据温度场的分布，计算熔池形状；（6）、根据小孔壁面上的力平衡方程，计算小孔形状函数；（7）将小孔边界温度与步骤（3）所述温度场中气液界面温度之差的绝对值与预设误差值δ₂比较，若大于δ₂，返回步骤（2）进行λ(λ_p,λ_L) 的变量赋值，继续下一个增量步计算；若小于δ₂，转入下一步骤的计算；（8）、输出计算结果。