[发明专利]一种焊接结构件变形仿真方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种焊接结构件变形仿真方法，其特征在于，包括：

获取结构件的焊接接头有限元模型以及结构件的有限元模型；

对所述焊接接头有限元模型进行热弹塑性有限元分析，以获得在焊接接头局部坐标系下的焊接残余塑性应变；

将处于局部坐标系下的焊接接头塑性应变通过坐标变换，获得在结构件全局坐标系下的焊接塑性应变；其中，所述焊接塑性应变分布于在所述全局坐标系下的预定平面；所述预定平面为结构件焊缝垂面；

获取焊接接头有限元模型以及结构件的有限元模型在所述预定平面的投影信息，并根据所述投影信息在所述预定平面上形成计算区域，具体为：

基于焊接接头有限元模型在所述预定平面的第一投影信息，对所述预定平面进行划分，以在所述预定平面上获得母区域；

基于结构件的有限元模型在所述预定平面的第二投影信息，对所述母区域进行划分，以在所述预定平面上形成计算区域；其中，计算区域包括多个子区域；

根据在所述预定平面上的焊接塑性应变在所述计算区域的分布，得到结构件对应的塑性应变，以预测结构件的变形情况,具体为:

对每一子区域内的焊接塑性应变进行积分求和，以得到每个子区域的积分点塑性应变值；

根据所述子区域的积分点塑性应变值，对母区域进行积分反求，得到结构件母区域对应的焊缝塑性应变，以预测结构件的变形情况。

2.根据权利要求1所述的焊接结构件变形仿真方法，其特征在于，在所述获取结构件的焊接接头有限元模型以及结构件有限元模型的步骤之前，还包括：

获取预先建立的结构件的三维几何模型；

根据所述结构件的三维几何模型，获取结构件的焊接接头几何模型；

根据所述焊接接头几何模型进行网络划分，生成焊接接头有限元模型；

根据所述结构件的三维几何模型进行网络划分，生成结构件有限元模型。

3.根据权利要求1所述的焊接结构件变形仿真方法，其特征在于，将处于局部坐标系下的焊接接头塑性应变通过坐标变换，获得在结构件全局坐标系下的焊接塑性应变，具体为：

将处于局部坐标系下的焊接接头塑性应变从焊接接头焊缝坐标系变换至结构件焊缝坐标系，以获得在结构件全局坐标系下的焊接塑性应变；其中，焊缝坐标系是基于焊缝标志线及与所述焊缝标志线对应的焊枪方向所建立的笛卡尔坐标系。

4.根据权利要求1所述的焊接结构件变形仿真方法，其特征在于，还包括：

采用Inteweld软件或者开源可视化程序对映射完成后所获得的数据进行可视化处理。

5.一种焊接结构件变形仿真装置，其特征在于，包括：

有限元模型获取单元，用于获取结构件的焊接接头有限元模型以及结构件的有限元模型；

焊接残余塑性应变获取单元，用于对所述焊接接头有限元模型进行热弹塑性有限元分析，以获得在焊接接头的局部坐标系下的焊接残余塑性应变；

坐标变换单元，用于将处于局部坐标系下的焊接接头塑性应变通过坐标变换，获得在结构件全局坐标系下的焊接塑性应变；其中，所述焊接塑性应变分布于在所述全局坐标系下的预定平面；所述预定平面为结构件焊缝垂面；

计算区域获取单元，用于获取焊接接头有限元模型以及结构件的有限元模型在所述预定平面的投影信息，并根据所述投影信息在所述预定平面上形成计算区域，所述计算区域获取单元具体用于基于焊接接头有限元模型在所述预定平面的第一投影信息，对所述预定平面进行划分，以在所述预定平面上获得母区域；

基于结构件的有限元模型在所述预定平面的第二投影信息，对所述母区域进行划分，以在所述预定平面上形成计算区域；其中，计算区域包括多个子区域；

变形情况预测单元，用于根据在所述预定平面上的焊接塑性应变在所述计算区域的分布，得到结构件对应的塑性应变，以预测结构件的变形情况,所述变形情况预测单元具体用于对每一子区域内的焊接塑性应变进行积分求和，以得到每个子区域的积分点塑性应变值；

根据所述子区域的积分点塑性应变值，对母区域进行积分反求，得到结构件母区域对应的焊缝塑性应变，以预测结构件的变形情况。