|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
大尺寸焊接结构件高效建模方法
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高；同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术，保证热源影响大的区域使用精细的网格，热源影响小的区域使用较粗的网格，从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如《大型复材工装焊接工艺研究》项目，针对大型复合材料结构件Invar合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展 Invar 合金试板件手工焊接工艺参数探索。
三、创新点及主要技术指标
创新点：参数化建模，缩短建模周期；采用非均匀过渡性网格以控制计算量，在保证计算精度的前 提下压缩计算量，采用多 CPU 并行计算以提高计算效率。
技术指标：建模效率提高 30%，计算效率提高 30%。
四、知识产权及获奖
论文10余篇，其中典型示例如下：
Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting deposition of Invar alloy
Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy
专利：
基于精准能量分配的激光-电弧复合加工的能量分配系数模型的构建方法
一种焊接过程气孔形成与演变的二维计算机模拟方法
南京航空航天大学
2022-08-12
技术需求：智能焊接机器人
智能焊接机器人：带有视觉识别和激光扫描系统，能自动识别待焊接特征，通过视觉识别粗略判断零部件特征，在此基础上利用激光扫描精确确定焊接位置，对大型零部件进行自动特征识别和焊接，提高小批量产品的焊接速度和质量。
威海威力风机有限公司
2021-06-30
一种用于高可靠性WLCSP器件焊接的无铅钎料
本发明公开了一种用于高可靠性WLCSP器件焊接的无铅钎料，属于金属材料类及冶金领域钎焊材料。该种无铅钎料中的纳米Al颗粒的含量为0.01~1%，纳米CeO2的含量为0.01~1%，Ag的含量为0.5~4.5%，Cu的含量为0.2~1.5%，余量为Sn。使用市售的Sn锭、Sn-Cu合金、Sn-Ag合金，按设计所需成分配比，预先熔化，然后加入纳米颗粒，采用高能超声搅拌的制造工艺冶炼无铅钎料，为防止元素的烧损在惰性气体保护气氛中冶炼、浇铸成棒材，然后通过挤压、拉拔即得到所需要的钎料丝材，也可将新钎料制备成焊膏使用。本无铅钎料对应无铅焊点的抗疲劳特性和抗跌落特性得到显著提高。
江苏师范大学
2021-04-11
一种在液相中采用激光焊接制备纳米复合材料的方法
本发明公开了一种在液相中采用激光焊接制备纳米复合材料的 方法，涉及纳米复合材料制备技术领域。其包括：纳米悬浊液制备步 骤，将纳米颗粒状的原材料均匀分散在液体媒介中，形成纳米悬浊液； 激光焊接步骤，向所述纳米悬浊液中引入设定波长、设定功率的激光， 并持续设定时间，以执行激光焊接，所述激光焊接过程中，持续搅拌 所述纳米悬浊液；分离步骤，分离出执行完激光焊接步骤的产物，干 燥获得复合纳米材料。本发明方法工作温度低、反应温和
华中科技大学
2021-04-14
马鞍形管件电熔焊接时的连接固定方法及其带状夹具
本发明涉及塑料管道焊接技术，旨在提供马鞍形管件电熔焊接时的连接固定方法及其带状夹具。该马鞍形管件电熔焊接时的连接固定方法包括步骤：将马鞍形管件放置在主管道上，取至少两个带状夹具，分别安装在马鞍形管件的支管两侧，焊接结束后拆除带状夹具；该带状夹具的主体的一端接头处设置有条形凹槽，另一端接头处设置卡紧机构和弹簧，卡紧机构处安装有相互连接的压力传感器和小型电子显示器。本发明通过增加额外的夹具进行进一步的夹紧，充分保证了马鞍形管件在焊接过程中熔融区压力的稳定维持，解决了现有焊接条件下熔融区压力不足导致的焊接质量问题，降低了马鞍形管件焊接产品的报废率，提高了经济效益。
浙江大学
2021-04-13
铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的复合涂层及其制备方法
研发阶段/n铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的复合涂层及其制备方法 本发明涉及一种铝合金表面Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层及其制备方法，该复合涂层采用热喷涂方法，在铝合金表面反应合成Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＢ２＋Ａｌ复合涂层，热喷涂粉末组成的质量百分比为：２０％～４０％的Ａｌ粉末、３０％～５０％的ＴｉＯ２粉末、２０％～５０％的Ｂ２Ｏ３粉末，各组分之和为１００％；粉末粒度５～２０μｍ。再将涂层经过搅拌摩擦焊接，使涂层中的孔隙消除，涂层的致密度提高；涂层中的Ａｌ产生强烈的塑性变形，并发生再结晶，晶粒细化，
湖北工业大学
2021-01-12
用于轮式移动焊接机器人的万向轮浮动结构
一种用于轮式机器人的万向轮浮动结构， 其特征是在车体下端连接两 个驱动轮，车体的下前段连接前万向轮，车体的下后段连接后万向轮，车 体后上端连接弹簧座，弹簧座连接滑座和弹簧，螺塞连接弹簧，弹簧座和 滑座通过长螺钉和螺钉固定连接在车体上。 本实用新型的优点： （1）结构支撑面积大，平稳不易倾覆； （2）在地面不平整时，也能保证四轮同时着地，并且运动灵活； （3）浮动万向轮与地面间的接触力调节方
南昌大学
2021-04-14
8轴智能视觉焊接机器人
八轴智能视觉焊接机器人是一种八自由度专用机器人，中六轴属于焊接机器人，另外二轴 属于焊接变位机，使得系统能够实现焊接机器人与变位机协调运动，其针对体系结构、机械结 构、示教再现理论、轨迹规划和优化方法、轨迹跟踪控制策略等机器人关键共性理论和技术展 开研究，采用运动控制卡的方式来实现对机器人空间位置与速度的控制。焊接变位机同焊接机 器人配合，扩展了焊接机器人的工作空间，提高了焊接生产效率和焊接质量。 本系统采用接触式焊缝跟踪与摄像机焊缝跟踪系统相结合，焊前对焊缝进行数据及图像 采集，通过计算机软件对焊缝数据及图像进行处理，生成虚拟焊缝。由虚拟焊缝识别系统控制 执行机构在焊接时进行焊缝跟踪，提高焊缝质量。八轴智能视觉焊接机器人主要应用于汽车及 其零部件行业和工程机械行业。机器人编程采用示教再现方式，可以通过示教盒直接编程也可 以进行离线编程，实现点位和连续轨迹匀速控制；在焊枪部分安装人体红外感应开关，保证工 作人员安全问题；将视觉传感器作为测量工具来测量机器人末端或是目标的位置，利用视觉信 息来控制机器人末端执行器相对目标或是目标特征的相对位置和姿态，从而减少抓取错误及失 误。
华东理工大学
2021-04-11
智能化多机器人协作焊接系统
自主研发了多机器人协作焊接系统，其中机器人控制器自主研发，采用EtherCAT总线通讯控制底层伺服，控制周期1ms。参与协作焊接的机器人均为国产6轴通用该机器人，多机器人系统的各项性能指标对照ABB MultiMove、KUKA RoboTeam功能，技术指标达到国外领先品牌同等技术水平。具体技术指标： ① 变位机（夹持）机器人支持6维力-力矩传感器，实时补偿估计偏差； ② 焊接机器人支持接触找焊缝、激光焊缝跟踪等多种焊接工艺； ③ 最多支持4台机器人协作； ④ 可根据应用需求开发新场景控制程序。
东南大学
2021-04-11
一种自蔓延铝焊剂及其焊接方法
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种自蔓延铝焊剂及其焊接方法。本发明的自蔓延铝焊剂由以下质量分数的粉末组成:铝粉 28%-38%;氧化锡 24%-34%;AlSr100.5%-3%;氧化铜 18%-23%;硫酸钙8%-13%;Si 粉 1%-6%;氟化钙 2.5%-5.0%，所有粉末的粒径为 100nm-600μm。铝焊剂综合使用三种自蔓延反应体系，整个反应过程平稳;加入了 Si
武汉大学
2021-04-14