[发明专利]焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法

说明书

本公开提供了一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，属于焊接技术领域，该建模方法包括：建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度；根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。本公开提供的焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，且进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。

技术领域

本公开涉及焊接技术领域，尤其涉及一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。

在铁路机车领域中，构架多采用焊接钢结构。铁路机车构架在线路运行过程中受力情况复杂，焊缝裂纹现象时有发生。为保证机车运行的安全性，技术人员通常采用有限元仿真方法对构件进行应力状态分析，其中，焊缝有限元模型的建立是分析构架应力状态的重要步骤。然而，现有的焊缝有限元模型在建立时，对焊缝的结构特征考虑欠佳，使得构架焊缝处易出现不符合实际情况的计算偏差，严重影响构架焊缝周围应力状态分析的准确性。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种焊接钢结构有限元模型建模方法，该方法提高了焊缝仿真高度，进一步提升了焊缝仿真计算结果的精准度。

为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种焊接钢结构焊缝有限元模型建模方法，包括：

建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件，所述特征信息包括焊缝类型、焊脚尺寸和焊缝长度；

根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型。

在本公开示例性实施例中，建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型，获取所述焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件包括：

在三维建模软件中建立第一坐标系；

建立焊接钢结构包含焊缝的三维模型；

获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件。

在本公开示例性实施例中，根据所述焊缝信息数据文件创建焊缝有限元模型包括：

在有限元分析软件中建立第二坐标系；

导入所述焊接钢结构的三维模型和所述焊缝信息数据文件；

对所述焊接钢结构的三维模型进行网格划分，完成所述焊接钢结构的焊缝有限元模型的建立。

在本公开示例性实施例中，获取所述焊接钢结构的焊缝的位置坐标和特征信息并生成焊缝信息数据文件包括：

根据所述焊接钢结构的三维模型获取所述焊接钢结构的二维图；

根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；

生成包含所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息的所述焊缝信息数据文件。

在本公开示例性实施例中，根据所述焊接钢结构的二维图获取所述焊接钢结构的焊缝的所述位置坐标和所述特征信息包括：

划分所述焊接钢结构为多个子部件；

获取所述多个子部件中焊缝的所述位置坐标和所述特征信息；