典型飛機構(gòu)件焊接熱過程-應(yīng)力-應(yīng)變模擬系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、焊接技術(shù)在航空飛機制造領(lǐng)域已經(jīng)成為主導(dǎo)工藝方法之一。在航空制造企業(yè)中，提高焊接生產(chǎn)的柔性、適應(yīng)性和敏捷性，對加快自身產(chǎn)品更新，增強企業(yè)競爭力有十分重要的意義。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，以虛擬制造理論為基礎(chǔ)、有限元分析為核心的焊接模擬系統(tǒng)，能簡化生產(chǎn)工序、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)實現(xiàn)上述柔性化、智能化等目標(biāo)提供了強有力的解決方案。為此，本文設(shè)計了典型飛機構(gòu)件焊接熱過程/應(yīng)力/應(yīng)變模擬系統(tǒng)，協(xié)助焊接工程師完成實體建模、網(wǎng)格劃分、焊接工

2、藝過程設(shè)計及焊接過程模擬仿真。
　　首先，對虛擬制造環(huán)境下，基于有限元的焊接數(shù)值模擬系統(tǒng)體系進行了研究，提出了該類系統(tǒng)的基本框架和具體的集成實現(xiàn)方案。該框架集成了設(shè)計建模、網(wǎng)格劃分、有限元計算等多個功能模塊。
　　然后，對基于造型軟件的參數(shù)化建模技術(shù)進行了研究，改進了建模技術(shù)的程序?qū)崿F(xiàn)方法，設(shè)計實現(xiàn)了虛擬三維實體模型的創(chuàng)建和裝配。根據(jù)虛擬模型特點，基于專用網(wǎng)格劃分軟件分別研究了簡單構(gòu)件和復(fù)雜構(gòu)件的自動網(wǎng)格劃分技術(shù)。針對復(fù)雜構(gòu)

3、件，開發(fā)了幾何拆分和網(wǎng)格組裝技術(shù)。通過將復(fù)雜大構(gòu)件拆分成小的簡單構(gòu)件，對每塊子構(gòu)件進行網(wǎng)格劃分，然后組裝成原復(fù)雜構(gòu)件的整體網(wǎng)格?；趶?fù)雜構(gòu)件網(wǎng)格劃分技術(shù)，成功實現(xiàn)了對任意自定義飛機壁板構(gòu)件的六面體網(wǎng)格自劃分。同時，對有限元邊界條件自動加載技術(shù)進行了研究，開發(fā)了交互式自動邊界條件加載模塊。
　　最后，使用本文研究的系統(tǒng)對平板焊接和某型飛機壁板構(gòu)件實例進行了模擬計算，探討了模擬系統(tǒng)的可用性。分析表明，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化和智能化處理，計