[发明专利]一种焊接接头应力变形仿真方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，包括:

获取焊接接头的有限元模型；

基于所述有限元模型，根据预先设定的焊接工艺参数、换热边界条件以及控制参数求解温度场，以获取温度场分布；

获取材料在不同约束边界条件下的力学曲线，基于所述有限元模型和所述温度场分布进行力学曲线的匹配，并获取与匹配得到的所述力学曲线对应的本构模型；

基于所述本构模型进行力学场求解，以获取所述焊接接头的应力变形分布。

2.根据权利要求1所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，所述获取焊接接头的有限元模型，具体包括：

获取焊接接头的CAD模型；

获取基本区域和焊道区域；其中，所述基本区域经所述CAD模型切割后生成，包括焊缝区域、焊接热影响区域和母材区域，所述焊道区域经所述焊缝区域切割后生成；

基于所述基本区域和所述焊道区域进行网格划分，以获取有限元模型。

3.根据权利要求2所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，所述焊缝区域为经历过至少一次熔化凝固物理过程的区域；所述焊接热影响区域为材料组织或者性能受加热影响发生变化的区域；所述母材区域为材料组织或者性能始终没有发生变化的区域；所述焊道区域为焊缝区域内某一次熔化凝固过程形成的单道区域。

4.根据权利要求1所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，所述换热边界条件包括以下至少之一：

对流换热边界条件、辐射换热边界条件。

5.根据权利要求1所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，所述力学曲线来源为：

标准式样的力学加载试验、标准式样的热模拟试验、性能软件模拟或文献查阅。

6.根据权利要求1所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，所述获取材料在不同约束边界条件下的力学曲线，基于所述有限元模型和所述温度场分布进行力学曲线的匹配，并获取与匹配得到的所述力学曲线对应的本构模型，具体包括：

获取温度场分布；

获取基于所述温度场分布划分所述有限元模型生成的模型区域以及各模型区域的温度区间；

匹配所述模型区域和所述温度区间的力学曲线，以基于所述力学曲线获取相适配的本构模型。

7.根据权利要求1所述的焊接接头应力变形仿真方法，其特征在于，基于所述本构模型进行力学场求解，以获取所述焊接接头的应力变形分布之后，还包括：

对所述温度场和/或力学场的数据进行可视化处理。

8.一种焊接接头应力变形仿真装置，其特征在于，包括：

有限元模型获取单元，用于获取焊接接头的有限元模型；

温度场分布获取单元，用于基于所述有限元模型，根据预先设定的焊接工艺参数、换热边界条件以及控制参数求解温度场，以获取温度场分布；本构模型适配单元，用于获取材料在不同约束边界条件下的力学曲线，基于所述有限元模型和所述温度场分布进行力学曲线的匹配，并获取与匹配得到的所述力学曲线对应的本构模型；

应力变形分布获取单元，用于基于所述本构模型进行力学场求解，以获取所述焊接接头的应力变形分布。

9.一种焊接接头应力变形仿真设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的焊接接头应力变形仿真方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的焊接接头应力变形仿真方法。