大型焊接結(jié)構(gòu)件模擬前處理可視化系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、傳統(tǒng)的焊接工藝雖然比較成熟，但是對(duì)于復(fù)雜焊接接頭或者大型結(jié)構(gòu)件，通過(guò)試驗(yàn)的方式來(lái)檢驗(yàn)焊接質(zhì)量，不僅會(huì)拖延項(xiàng)目進(jìn)度，而且提高了生產(chǎn)制造成本，不利于高效地優(yōu)化出最佳焊接工藝方法。如果借助計(jì)算機(jī)對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，將降低工藝設(shè)計(jì)成本，縮短生產(chǎn)制造周期。然而，在焊接模擬過(guò)程中，焊接參數(shù)的設(shè)定較為困難，如果通過(guò)可視化的方式進(jìn)行設(shè)定，將簡(jiǎn)化前處理過(guò)程。本文致力于研發(fā)出能夠應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)件的焊接模擬前處理可視化系統(tǒng)，主要研究?jī)?nèi)容及實(shí)現(xiàn)結(jié)果如下：<

2、br>　　通過(guò)MFC基礎(chǔ)類庫(kù)搭建系統(tǒng)開發(fā)框架，并借助計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理鋪設(shè)OpenGL可視化流水管線。采用面向?qū)ο蟮乃枷肜砟顚?duì)焊接模擬前處理可視化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)焊接過(guò)程中的實(shí)際需求，構(gòu)建焊接模型對(duì)象（焊接材料、焊接熱源、焊接路徑、夾具、邊界條件等），并在各個(gè)模型對(duì)象之間建立耦合關(guān)系。
　　為了使可視化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在焊接模擬前處理過(guò)程中的應(yīng)有效果，需要有特定的技術(shù)和算法提供支持。系統(tǒng)所采用的關(guān)鍵技術(shù)和算法主要有：表面網(wǎng)格渲染（“挖

3、空”算法），基于幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)焊縫智能識(shí)別技術(shù)，夾具與約束面幾何求交算法，焊縫的可視化定義技術(shù)，邊界條件定義-表面單元集提取算法。
　　采用網(wǎng)格數(shù)為432801（400×200×216）的網(wǎng)格工件作為測(cè)試用例，按照文件讀取、交互功能、可視化定義、剖切、文件保存、計(jì)算鏈接等幾個(gè)方面對(duì)焊接模擬前處理可視化系統(tǒng)在實(shí)際模擬過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用。前處理可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格文件的可視化、基本交互、焊接材料的定義、焊接熱源的調(diào)配、焊接路徑的可視化定義、