[发明专利]闭式叶轮焊接工艺的有限元模拟分析方法及装置

权利要求书

1.一种闭式叶轮焊接工艺的有限元模拟分析方法，其特征在于，包括：

建立闭式叶轮的三维实体模型；

对所述三维实体模型进行网格划分，使得所述闭式叶轮的叶片与轴盘或盖盘相交的叶根导角处网格单独划分；

根据焊接的实际操作，在划分后的有限元网络上配置边界条件，以及配置相应的材料随温度变化的材料属性；

通过执行预设语言编程代码程序，实现生死单元技术模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过执行预设语言编程代码程序，实现生死单元技术模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程，具体包括：

通过执行预设语言编程代码程序，根据焊接过程任意控制所述叶根导角处不同有限单元分别对应的激活状态和热源移动，实现模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

配置不同工况的工况计算参数；

根据所述工况计算参数，对所述闭式叶轮焊接的全过程进行数值模拟，得到不同工况下的焊接工艺参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况计算参数包含焊接速度、和/或焊接功率、和/或预热温度、和/或焊接热源温度、和/或热处理温度、和/或焊接目标，所述根据所述工况计算参数，对所述闭式叶轮焊接的全过程进行数值模拟，得到不同工况下的焊接工艺参数，具体包括：

根据不同工况的焊接速度、和/或焊接功率、和/或预热温度、和/或焊接热源温度、和/或热处理温度、和/或焊接目标，对所述闭式叶轮焊接的全过程进行数值模拟，得到不同工况下所述闭式叶轮的焊接残余应力和变形结果；

依据所述焊接残余应力和变形结果，确定不同工况下的焊接工艺对所述闭式叶轮寿命的影响结果，并基于所述影响结果得到不同工况下的焊接工艺参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据焊接的实际操作，在划分后的有限元网络上配置边界条件，以及配置相应的材料随温度变化的材料属性，具体包括：

将划分后的有限元网络导入到预定有限元分析软件中；

在所述预定有限元分析软件中，根据焊接的实际操作，为划分后的有限元网络配置边界条件以及相应的材料随温度变化的材料属性，其中，所述材料属性包含材料的弹性模量、切变模量、屈服应力、密度、热传导系数、比热容和焓值；

所述通过执行预设语言编程代码程序，实现生死单元技术模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程，具体包括：

在所述预定有限元分析软件中，通过执行预设语言编程代码程序，实现生死单元技术模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程，并将数值模拟结果进行展示。

6.一种闭式叶轮焊接工艺的有限元模拟分析装置，其特征在于，包括：

建立单元，用于建立闭式叶轮的三维实体模型；

划分单元，用于对所述建立单元建立的三维实体模型进行网格划分，使得所述闭式叶轮的叶片与轴盘或盖盘相交的叶根导角处网格单独划分；

配置单元，用于根据焊接的实际操作，在所述划分单元划分后的有限元网络上配置边界条件，以及配置相应的材料随温度变化的材料属性；

模拟单元，用于通过执行预设语言编程代码程序，实现生死单元技术模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述模拟单元，具体用于通过执行预设语言编程代码程序，根据焊接过程任意控制所述叶根导角处不同有限单元分别对应的激活状态和热源移动，实现模拟所述闭式叶轮叶根导角处的焊接生成过程。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述配置单元，还用于配置不同工况的工况计算参数；

所述模拟单元，还用于根据所述工况计算参数，对所述闭式叶轮焊接的全过程进行数值模拟，得到不同工况下的焊接工艺参数。