典型飛機構件焊接熱過程-應力-應變模擬系統(tǒng)設計.pdf

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

2、藝過程設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方案。該框架集成了設計建模、網格劃分、有限元計算等多個功能模塊。
　　然后，對基于造型軟件的參數化建模技術進行了研究，改進了建模技術的程序實現方法，設計實現了虛擬三維實體模型的創(chuàng)建和裝配。根據虛擬模型特點，基于專用網格劃分軟件分別研究了簡單構件和復雜構件的自動網格劃分技術。針對復雜構

3、件，開發(fā)了幾何拆分和網格組裝技術。通過將復雜大構件拆分成小的簡單構件，對每塊子構件進行網格劃分，然后組裝成原復雜構件的整體網格?；趶碗s構件網格劃分技術，成功實現了對任意自定義飛機壁板構件的六面體網格自劃分。同時，對有限元邊界條件自動加載技術進行了研究，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)能夠實現自動化和智能化處理，計