[发明专利]一种焊缝单元生成方法及装置

说明书

本申请公开了一种焊缝单元生成方法及装置，首先将焊线切分为若干个基本形状的焊线，所述基本形状包括至少三种形状，然后分别基于每一个基本形状的焊线生成对应的网格实例，将所有的网格实例放置在对应的结构模型的相关位置上，对放置好的网格实例进行调节处理，使得每一个网格实例都与所述结构模型密贴，得到焊缝单元。该方法及装置基于结构特征相似原理，针对每一个焊接结构，将焊缝交界处分为几种特定的基本形状，根据特定的基本形状对焊缝进行拆分，然后可以根据预先配置好的特定的基本形状的焊线实例，结合拆分后的焊线生成网格实例，最终合成焊缝单元。整个实现过程方便快速，且能够处理不同复杂程度的焊线，具备很好的实用性。

技术领域

本发明涉及焊接技术，更具体的说，是涉及一种焊缝单元生成方法及装置。

背景技术

焊接工艺是普遍应用于机械制造领域的一种用于固定连接不同结构的工艺方法。焊接结构具有连接性好、重量轻、易于加工、便于采用自动化生产等优点，其缺点是在承受动载荷时，由于几何不连续易产生应力集中，使得焊接结构的可靠性变差。

为了更好的保证焊接结构的可靠性，针对焊接结构的有限元分析和疲劳分析的研究工作一直在进行中。采用有限元法计算焊接结构的焊缝处应力状态，提取结构应力用于疲劳分析是近年比较前沿的研究方法。为尽量真实地模拟焊缝处的受力状态，能够提取焊缝处结构应力，需要将焊缝按照焊接工艺中规定的焊角形状及大小建立在有限元模型中。

现有技术中，生成焊缝单元通过仿真技术来实现。具体的仿真分析，主要通过应用商业软件的功能来实现，但现有的商业软件，不仅仿真工作效率低，且只能生成简单类型的焊缝单元，对于结构复杂一点的焊缝，则不具备实际应用意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种焊缝单元生成方法及装置，以实现焊缝单元的快速生成。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种焊缝单元生成方法，包括：

将焊线切分为若干个基本形状的焊线，所述基本形状包括至少三种形状；

分别基于每一个基本形状的焊线生成对应的网格实例；

将所有的网格实例放置在对应的结构模型的相关位置上；

对放置好的网格实例进行调节处理，使得每一个网格实例都与所述结构模型密贴，得到焊缝单元。

可选的，所述基本形状包括一字形、L形和形，则所述将焊线切分为若干个基本形状的焊线，包括：

将焊线切分为若干个包括一字型、L型和/或形的焊线。

可选的，还包括：

预先配置好单元实例，所述单元实例包括每一种基本形状的2D焊线实例和3D焊线实例。

可选的，所述分别基于每一个基本形状的焊线生成对于的网格实例，包括：

基于每一个基本形状的焊线：

从预先配置的单元实例中选择确定对应基本形状的2D焊线实例或3D焊线实例；

在网格中确定几何焊线，所述几何焊线的个数与所述基本形状包括的线段个数相同；

确定配置参数，所述配置参数包括焊脚高度、网格尺寸和方位点位置；

基于所述配置参数计算确定所述几何焊线的最短长度；

对网格进行切分，切割保留所述几何焊线的交点以及从所述交点开始所述最短长度的几何焊线，生成网格实例。

可选的，所述对放置好的网格实例进行调节处理，包括：

对放置好的网格实例进行重合节点和单元自由边处理。