[发明专利]汽车结构关键焊缝识别方法、系统、装置及汽车生产工艺

权利要求书

1.一种汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，

步骤一：建立汽车结构件的有限元模型，并建立所述汽车结构件间的焊缝连接模型，

步骤二：建立设计变量并与焊缝的厚度关联，要求为每条焊缝分别建立一设计变量，该设计变量与焊缝的厚度属性相关联，设计变量的初始值设置为焊缝单元当前厚度；

并建立设计响应并与焊缝的结构性能指标关联，首先建立设计响应，然后将设计响应与焊缝的结构性能指标关联，可选择结构的总质量、结构变形量、最高应力、模态，可设置多个设计响应；

并进行设计变量和设计响应的灵敏度分析，要求完成载荷、约束等工况设置；并建立一个最优化目标灵敏度，并指定优化目标函数和优化约束；然后利用灵敏度分析软件进行分析；

得到每条焊缝的灵敏度，焊缝的厚度灵敏度指的是每条焊缝厚度分别增加单位值，所引起的设计响应改变量；

步骤三：对焊缝灵敏度进行排序，选出关键焊缝；从分析结果中提取出各条焊缝的灵敏度数值后，排序选出灵敏度靠前的焊缝作为关键焊缝，在后续实际制造过程中，将对这些关键焊缝进行重点管控；通常可选出全部焊缝的1/5-1/3作为关键焊缝。

2.根据权利要求1所述的一种汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，

在建立所述汽车结构件间的焊缝连接模型时，对焊缝采用壳单元模拟。

3.根据权利要求1所述的一种汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，

最优化目标灵敏度为结构性能指标-质量比灵敏度，优化目标函数为：

最优化目标灵敏度＝结构性能指标灵敏度/质量灵敏度。

4.根据权利要求1所述的一种汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，

在建立汽车结构件的有限元模型中，需建立有限元网格，并对有限元网格精细化处理，为有限元模型中的汽车结构件各部件赋正确的材料参数和厚度。

5.根据权利要求1所述的一种汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，

对焊缝采用壳单元模拟，将每条焊缝作为独立组件，并为每条焊缝赋材料和厚度，材料为焊缝所连接的汽车零部件中屈服强度低的材料，厚度为焊缝所连接的汽车零部件中薄的材料。

6.一种汽车结构关键焊缝识别系统，用于实施权利要求1～5任一项所述的汽车结构关键焊缝识别方法，其特征在于，所述汽车结构关键焊缝识别系统包括：

模型设计模块，模型数据模块，运算模块，排列模块，

模型设计模块，用于建立汽车结构件的有限元模型和焊缝连接模型，

模型数据模块，用于记录汽车结构件和焊缝的材料和厚度，并记录设计变量和设计响应，

运算模块，用于计算每个设计响应的灵敏度，并计算焊缝的灵敏度，

排列模块，用于对设计响应和\或最优化目标的灵敏度进行排列。

7.一种汽车结构关键焊缝识别装置，其特征在于，包括：

输入装置：用于输入信息建立汽车结构件的有限元模型和焊缝连接模型并赋值，

储存器：用于储存程序，

处理器：用于通过执行所述储存器储存的程序以实现如权利要求1～5中任一项所述的汽车结构关键焊缝识别方法。

8.一种汽车生产工艺，其特征在于，应用权利要求1～5中任一项所述的汽车结构关键焊缝识别方法后，选出关键焊缝，并使用焊缝检测装置对若干关键焊缝进行检测，并管控关键焊缝的焊接质量。