[发明专利]一种焊接变形的模拟方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明实施例提供一种焊接变形的模拟方法、装置、设备和存储介质，涉及焊接模拟术领域。这种模拟方法包含S1、获取待模拟焊接接头的第一有限元模型，以及焊接工艺。S2、根据焊接工艺和第一有限元模型，通过温度场有限元分析方法，计算并提取目标温度场分布数据。S3、将目标温度场分布数据输入预先训练好的BP神经网络模型，获取残余塑性应变分布。S4、以残余塑性应变分布作为固有应变分布，更新第一有限元模型。S5、根据更新后的第一有限元模型，通过弹性有限元分析方法，计算得到焊接接头的整体变形。通过BP神经网络预测代替有限元迭代计算的过程，避免了长时间的热‑弹塑性有限元应力迭代计算获取焊接残余塑性应变的过程，实现变形预测的高效性。

技术领域

本发明涉及焊接模拟技术领域，具体而言，涉及一种焊接变形的模拟方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

焊接是制造业中非常重要而关键的领域。高效预测焊接结构的变形一直是焊接学科的关键难题之一。

尽管目前已经发展出诸如热弹塑性有限元法之类的变形计算方法，但是传统的有限元分析方法计算量较大，模拟效率较低从而影响生产效率。

焊接变形的高效预测对于指导焊接工艺优化、为实际焊接产品制造变形控制提供理论指导、减轻焊接生产时间、物力成本等方面有着重要影响，亟待能够研发出兼顾预测效率和精度的焊接结构变形高效预测关键技术。

有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种焊接变形的模拟方法、装置、设备和存储介质，以改善上述技术问题中的至少一个。

第一方面、

本发明实施例提供了一种焊接变形的模拟方法，其包含步骤S1至步骤S5。

S1、获取待模拟焊接接头的第一有限元模型，以及焊接工艺。

S2、根据焊接工艺和第一有限元模型，通过温度场有限元分析方法，计算并提取目标温度场分布数据。

S3、将目标温度场分布数据输入预先训练好的BP神经网络模型，获取残余塑性应变分布。

S4、以残余塑性应变分布作为固有应变分布，更新第一有限元模型。

S5、根据更新后的第一有限元模型，通过弹性有限元分析方法，计算得到焊接接头的整体变形。

第二方面、

本发明实施例提供了一种焊接变形的模拟装置，其包含：

初始数据获取模块，用于获取待模拟焊接接头的第一有限元模型，以及焊接工艺。

温度场计算模块，用于根据焊接工艺和第一有限元模型，通过温度场有限元分析方法，计算并提取目标温度场分布数据。

塑性应变获取模块，用于将目标温度场分布数据输入预先训练好的BP神经网络模型，获取残余塑性应变分布。

模型更新模块，用于以残余塑性应变分布作为固有应变分布，更新第一有限元模型。

形变计算模块，用于根据更新后的第一有限元模型，通过弹性有限元分析方法，计算得到焊接接头的整体变形。

第三方面、

本发明实施例提供了一种焊焊接变形的模拟设备，其包括处理器、存储器，以及存储在存储器内的计算机程序。计算机程序能够被处理器执行，以实现如第一方面任意一段所说的焊接变形的模拟方法。

第四方面、

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行如第一方面任意一段所说的焊接变形的模拟方法。