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可调压力激光焊接工艺地面模拟装置的研制
被引量：
2
1
作者
李权洪
庞盛永
+3 位作者
黄安国
梁吕捷
郭嘉琪
韦朋余
《精密成形工程》
2020年第4期152-159,共8页
目的针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法针对非常...
目的针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法针对非常压极端环境下激光焊接实验成本高以及危险性大等问题,并综合考虑高压力、低真空,以及水下高盐度、低温度和微生物等环境特点,对模拟装置的压力调节集成系统、激光入射孔以及可移动运动平台3个主要方面进行设计。自主设计研发一套具备从负压到高压压力范围可调的激光焊接地面模拟装置,并对模拟装置进行实验和性能验证。结果研制装置压力测试的结果表明,该装置能够开展5.2 Pa(真空环境)至13.13 MPa(深海环境)压力范围条件下的激光焊接实验,为深海高压激光焊接过程以及空间负压激光制造过程提供实验基础。基于该模拟装置进行了不同压力环境下的激光焊接实验,结果表明,大气环境中随着压力的增大,焊缝熔深逐渐增大,而熔宽呈减小趋势;水下环境中随着焊接速度的增大,焊缝熔深和熔宽均逐渐减小。结论实验结果与现有研究结果相近,可调压力激光焊接地面模拟装置的可行性和有效性得到了验证。该装置能够为未来深海高压和外太空负压激光焊接实验进一步研究提供设备支撑,具有良好的应用前景。
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关键词
变压调节
水下环境
激光焊接
局部干法
模拟装置
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职称材料
面向大型复杂焊接结构仿真的组合式自适应四面体网格生成算法
被引量：
1
2
作者
唐宇驰
庞盛永
+2 位作者
黄安国
梁吕捷
周德文
《精密成形工程》
北大核心
2023年第5期176-185,共10页
目的研究高质量、高效率的网格生成技术以实现大型复杂结构的焊接工艺仿真优化。方法提出一种组合式的自适应四面体网格划分算法,即在高效生成各个零部件四面体网格的基础上,根据焊缝中心面的几何信息自动对焊缝附近网格进行细分,再缝...
目的研究高质量、高效率的网格生成技术以实现大型复杂结构的焊接工艺仿真优化。方法提出一种组合式的自适应四面体网格划分算法,即在高效生成各个零部件四面体网格的基础上,根据焊缝中心面的几何信息自动对焊缝附近网格进行细分,再缝合成高质量的大型复杂焊接结构的整体四面体网格,并集成到自主可控的商用网格划分软件Vision Mesh中。提出了摄动几何边界的方法,解决了大型复杂结构STL几何体在存在几何错误时网格难以生成的问题。提出了基于BVH树结构表达的背景网格表达方法,解决了多条焊缝同时高效、自动细分的难题,并通过“四面体分割–四面体合并–四面体翻转–点平滑优化”方法,实现了四面体网格的高质量优化。结果算法网格效率可以达到200万个/h,生成的四面体99%以上均接近正四面体。可以由多个零部件一步组合生成大型结构的整体网格,并可对焊缝区域进行自动细分,大幅度简化了划分流程。将生成的网格导入国产焊接仿真软件InteWeld中进行测试,验证算法可用于大型复杂焊接结构整体应力变形的计算中。结论实现了大型复杂焊接结构的高质量自适应四面体网格划分,使用简便操作得到了高质量网格,为焊接结构件工艺仿真优化提供了前提。
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关键词
网格生成
脏几何
曲面网格
有限元
焊接
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职称材料
题名
可调压力激光焊接工艺地面模拟装置的研制
被引量：
2
1
作者
李权洪
庞盛永
黄安国
梁吕捷
郭嘉琪
韦朋余
机构
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室
中国船舶科学研究中心
出处
《精密成形工程》
2020年第4期152-159,共8页
基金
国防科工局项目(KJSP2016040103)。
文摘
目的针对普通激光焊接实验装置无法用于非常压极端环境下激光焊接工艺的难点,研发设计一种可用于模拟环境压力变化的激光焊接地面模拟装置,使得在地面上模拟深海高压环境激光焊接和太空负压环境激光空间制造过程成为可能。方法针对非常压极端环境下激光焊接实验成本高以及危险性大等问题,并综合考虑高压力、低真空,以及水下高盐度、低温度和微生物等环境特点,对模拟装置的压力调节集成系统、激光入射孔以及可移动运动平台3个主要方面进行设计。自主设计研发一套具备从负压到高压压力范围可调的激光焊接地面模拟装置,并对模拟装置进行实验和性能验证。结果研制装置压力测试的结果表明,该装置能够开展5.2 Pa(真空环境)至13.13 MPa(深海环境)压力范围条件下的激光焊接实验,为深海高压激光焊接过程以及空间负压激光制造过程提供实验基础。基于该模拟装置进行了不同压力环境下的激光焊接实验,结果表明,大气环境中随着压力的增大,焊缝熔深逐渐增大,而熔宽呈减小趋势;水下环境中随着焊接速度的增大,焊缝熔深和熔宽均逐渐减小。结论实验结果与现有研究结果相近,可调压力激光焊接地面模拟装置的可行性和有效性得到了验证。该装置能够为未来深海高压和外太空负压激光焊接实验进一步研究提供设备支撑,具有良好的应用前景。
关键词
变压调节
水下环境
激光焊接
局部干法
模拟装置
Keywords
variable pressure regulation
underwater environment
laser welding
local dry method
simulation device
分类号
TG439.4 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
面向大型复杂焊接结构仿真的组合式自适应四面体网格生成算法
被引量：
1
2
作者
唐宇驰
庞盛永
黄安国
梁吕捷
周德文
机构
华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室
武汉工程大学机电工程学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2023年第5期176-185,共10页
基金
国家自然科学基金(52022033)。
文摘
目的研究高质量、高效率的网格生成技术以实现大型复杂结构的焊接工艺仿真优化。方法提出一种组合式的自适应四面体网格划分算法,即在高效生成各个零部件四面体网格的基础上,根据焊缝中心面的几何信息自动对焊缝附近网格进行细分,再缝合成高质量的大型复杂焊接结构的整体四面体网格,并集成到自主可控的商用网格划分软件Vision Mesh中。提出了摄动几何边界的方法,解决了大型复杂结构STL几何体在存在几何错误时网格难以生成的问题。提出了基于BVH树结构表达的背景网格表达方法,解决了多条焊缝同时高效、自动细分的难题,并通过“四面体分割–四面体合并–四面体翻转–点平滑优化”方法,实现了四面体网格的高质量优化。结果算法网格效率可以达到200万个/h,生成的四面体99%以上均接近正四面体。可以由多个零部件一步组合生成大型结构的整体网格,并可对焊缝区域进行自动细分,大幅度简化了划分流程。将生成的网格导入国产焊接仿真软件InteWeld中进行测试,验证算法可用于大型复杂焊接结构整体应力变形的计算中。结论实现了大型复杂焊接结构的高质量自适应四面体网格划分,使用简便操作得到了高质量网格,为焊接结构件工艺仿真优化提供了前提。
关键词
网格生成
脏几何
曲面网格
有限元
焊接
Keywords
mesh generation
dirty geometry
curved surface mesh
FEM(finite element method)
welding
分类号
TG404 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
可调压力激光焊接工艺地面模拟装置的研制
李权洪
庞盛永
黄安国
梁吕捷
郭嘉琪
韦朋余
《精密成形工程》
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
面向大型复杂焊接结构仿真的组合式自适应四面体网格生成算法
唐宇驰
庞盛永
黄安国
梁吕捷
周德文
《精密成形工程》
北大核心
2023
1
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职称材料
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