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计算机在焊接中的应用及发展

提示:

1.计算机辅助焊接过程控制 焊接过程的自动化是提高焊接效率,保证产品质量的一个极其重要的手段。焊接质量控制的对象是焊接参数及其合理调节,其控制效果第一可表现在焊缝金属的内在质量,如金相组织好,内部缺陷少等方面;第二表现在几何形状,如焊缝成形、焊接熔深和熔透控制等方面。在焊接控制中,都利用了计算机高精度

    1.计算机辅助焊接过程控制

    焊接过程的自动化是提高焊接效率,保证产品质量的一个极其重要的手段。焊接质量控制的对象是焊接参数及其合理调节,其控制效果第一可表现在焊缝金属的内在质量,如金相组织好,内部缺陷少等方面;第二表现在几何形状,如焊缝成形、焊接熔深和熔透控制等方面。在焊接控制中,都利用了计算机高精度的运算和大容量存储的功能,同时将神经元网络和模糊控制引入到熔透控制中,实现了焊接过程的质量自动控制。在压焊方面通过神经网络的计算机确定并适时控制焊接时的最佳焊接参数,是压焊领域中的一个发展方向。

    2.焊接结构计算机辅助设计和制造

    焊接结构种类繁多,涉及航空、航天、造船、化工、机床、桥梁等各个领域,焊接结构的多样化,迫切需要开发应用焊接结构的计算机辅助设计和计算机辅助制造软件,以适应于柔性制造和计算机集成制造的需要。

    3.焊接过程的模拟及定量控制

    焊接过程的变化规律十分复杂,如冶金过程、焊接温度分布、焊接熔池的成形、应力应变以及焊缝跟踪和熔透控制等,长期以来只能定性地依靠经验加以预测,随着计算机的发展,如何从经验走向定量控制就成为发展的必然趋势。

    (1)数值模拟  通过数值模拟对焊接过程获得定量认识(如焊接温度场、焊接热循环、焊接冷裂敏感性判据、焊接区的强度和韧性等),可以免去大量试验而得到定量的预测信息,而且可节省大量经费、人力和时间。

    (2)物理模拟  采用缩小比例或简化了某些条件的模拟件来代替原尺寸的实物研究。例如焊接热力物理模拟、模拟件爆破试验、断裂韧度试验等。物理模拟和数值模拟各有所长,只有两者很好地结合起来才能获得最佳效果。

    (3)焊接专家系统  目前焊接专家系统在焊接领域中按其功能可分为以下三种专家系统:诊断型——用于预测接头性能、应力应变、裂纹敏感性、结构安全可靠性、寿命预测、焊接工艺的合理性及失效分析等;设计型——可以根据约束条件进行结构设计、工艺设计、焊条配方设计、最佳下料方案、车间管理等;实时控制型——它是根据初始条件,控制焊接参数,反馈系统与实施系统有很快的响应速度。这三类焊接专家系统已不同程度地应用于焊接生产研究中,目前正在研究更高级的智能专家系统,如应用模糊控制和神经网络控制技术,控制焊缝成形、识别焊接缺陷、选择最佳焊接条件等。


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