[发明专利]一种型材焊接过程动态模拟仿真方法

权利要求书

1.一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，包括：

建立型材焊接过程的三维模型；

对所述三维模型施加磁场和热场环境，并对所述型材焊接过程的加热温度场进行模拟计算；

提取型材上各节点加热完成后的温度T_Mi；

针对加热完成后的温度T_Mi小于型材稳态焊接温度T_W，且大于指针移动激活温度T_Z的节点，计算加热完成后的温度T_Mi与加热完成前的温度T_Mi’的温差ΔT_Mi＝T_Mi-T_Mi’，并将温差与焊接影响温度T_X进行比较，抓取ΔT_Mi≥T_X对应的所有节点温度T_Mi，将抓取到的节点温度赋值给下一相邻节点，使得下一节点下一次加热完成前的温度T_M(i+1)’为本次加热完成后的节点温度T_Mi，并进入下一次加热。

2.根据权利要求1所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，针对温差ΔT_Mi小于焊接影响温度T_X的节点，进入静态模拟过程，判断本次温度场计算过程是否结束，若本次温度场计算结束，则保持所有节点温度不变并进入下一次加热；若本次温度场计算未结束，则增加时间子步t＝t+Δt，保持所有节点温度不变并进入下一次加热。

3.根据权利要求1所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，针对加热完成后的温度T_Mi小于T_Z的节点，进入静态模拟过程，判断本次温度场计算过程是否结束，若本次温度场计算结束，则保持所有节点温度不变并进入下一次加热；若本次温度场计算未结束，则增加时间子步t＝t+Δt，保持所有节点温度不变并进入下一次加热。

4.根据权利要求1所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，若所有节点加热完成后的温度大于T_W，则H型钢焊接区域达到稳态焊接温度，模拟计算完成。

5.根据权利要求1所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，所述型材为H型钢，建立型材钢焊接过程的三维模型，包括：

确定焊接模拟过程中所需要的H型钢、线圈及导磁体的几何尺寸；

按照H型钢、线圈及导磁体的几何尺寸在三维设计软件中对H型钢、线圈及导磁体进行几何模型的建立；

将建立的几何模型导入分析软件，在导入完成后激活笛卡尔坐标系并完成空气模型的创建。

6.根据权利要求5所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，所述线圈为矩形螺旋线圈，所述线圈中间穿设有所述导磁体，所述导磁体的位置为正对焊缝位置，所述线圈和所述导磁体对称分布在焊缝两侧。

7.根据权利要求5所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，对所述三维模型施加磁场和热场环境之前，还包括：

对所述几何模型进行网格划分；

对型材焊缝区域网格细化。

8.根据权利要求7所述的一种型材焊接过程动态模拟仿真方法，其特征在于，对型材焊缝区域网格细化，包括：

对焊接V角部分的网格细化。