步；根據(jù)蜂窩圈的預(yù) 設(shè)生成順序定義相應(yīng)的分析步的步驟包括：根據(jù)預(yù)設(shè)生成順序定義焊接載荷步；根據(jù)預(yù)設(shè) 生成順序定義空程載荷步，空程載荷步在對(duì)應(yīng)的焊接載荷步之后執(zhí)彳丁。考慮到激光焊頭每 焊完一個(gè)蜂窩圈之后，需要一個(gè)空程時(shí)間才運(yùn)行至下一個(gè)蜂窩圈處，在利用熱結(jié)構(gòu)耦合分 析模型模擬激光焊接時(shí)每個(gè)焊接載荷步后需增加一個(gè)空程載荷步，因此分析步的數(shù)量為蜂 窩圈的2倍。因此，分析步包括焊接載荷步和空程載荷步，焊接載荷步和空程載荷步分別具 有對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間。其中焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間為一個(gè)蜂窩圈焊縫焊接的時(shí)間， 空程載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間為兩個(gè)蜂窩圈焊接的間隔時(shí)間。即在上一個(gè)空程載荷步執(zhí)行 的最后時(shí)刻，也就是下一個(gè)蜂窩圈即將焊接的時(shí)刻。焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間可以大 于空程載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間，也可以小于空程載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間。具體的焊接 載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間與空程載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間根據(jù)實(shí)際焊接工藝而定。對(duì)每個(gè) 蜂窩圈而言，在焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間內(nèi)執(zhí)行焊接載荷步，緊接著在空程載荷步對(duì) 應(yīng)的載荷步時(shí)間內(nèi)執(zhí)行空程載荷步。焊接載荷步與空程載荷步分別根據(jù)蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成 順序進(jìn)行定義。由此確保利用熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型模擬出的每個(gè)蜂窩圈能夠按照預(yù)設(shè)生成 順序進(jìn)彳T焊接。
[0073]例如，激光焊接蜂窩夾套的熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中有23個(gè)蜂窩圈，則可定義46個(gè) 分析步，分析步根據(jù)蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序設(shè)有相應(yīng)的編號(hào)1、2、一46。其中奇數(shù)步（1、3、 5~45)可定義為焊接載荷步，偶數(shù)步（2、4、6…46)可定義為空程載荷步。焊接載荷步對(duì)應(yīng) 的載荷步時(shí)間為1. 18s，空程載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間為0. 15s。編號(hào)為1的焊接載荷步對(duì) 應(yīng)的是第1個(gè)進(jìn)行焊接的蜂窩圈。編號(hào)為2的空程載荷步對(duì)應(yīng)的也是第1個(gè)進(jìn)行焊接的蜂 窩圈。也就是在1. 18s時(shí)間內(nèi)對(duì)第1需要焊接的蜂窩圈執(zhí)行焊接載荷步，焊接載荷步執(zhí)行 完畢后，緊接著在〇. 15s的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行空程載荷步。
[0074] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中包括熱源模型，根據(jù)預(yù)設(shè)生成順序 施加熱載荷至蜂窩圈區(qū)域的步驟包括：根據(jù)預(yù)設(shè)生成順序定義與蜂窩圈對(duì)應(yīng)的熱載荷；根 據(jù)熱源模型計(jì)算熱載荷的值；將計(jì)算得到的熱載荷的值在焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間內(nèi) 施加到對(duì)應(yīng)的蜂窩圈區(qū)域。
[0075] 本實(shí)施例中，根據(jù)激光焊接蜂窩夾套的熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中的蜂窩圈的預(yù)設(shè)生 成順序定義與蜂窩圈對(duì)應(yīng)的熱載荷。熱載荷是指在執(zhí)行焊接載荷步時(shí)對(duì)蜂窩圈施加的熱 量，相當(dāng)于對(duì)蜂窩圈進(jìn)行實(shí)際焊接時(shí)由熱源輸入的熱量。也就是，每個(gè)蜂窩圈都具有對(duì)應(yīng)的 焊接載荷步，每個(gè)焊接載荷步都具有一一對(duì)應(yīng)的熱載荷。每個(gè)熱載荷僅在相應(yīng)的焊接載荷 步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間內(nèi)生效一次。熱載荷的施加區(qū)域?yàn)楹附虞d荷步對(duì)應(yīng)的蜂窩圈區(qū)域，具 體的，是蜂窩圈區(qū)域內(nèi)的所有單元。由于熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型采用有限元分析軟件來(lái)建立， 即有限元模型中的有限元單元。熱載荷的大小根據(jù)熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中已定義的熱源模 型來(lái)進(jìn)行計(jì)算。優(yōu)選的，熱源模型為雙橢球體熱源模型。體熱源分布公式為：
[0076]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種優(yōu)化蜂窩圈生成順序的方法，所述方法包括： 建立激光焊接蜂窩夾套的熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型，所述激光焊接蜂窩夾套包括上板和下 板，所述上板和下板在經(jīng)過(guò)激光焊接之后分別生成多個(gè)蜂窩圈； 根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中的參數(shù)； 根據(jù)所述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到所述蜂窩圈處的上板和下板在即將焊接時(shí)的間隙值； 根據(jù)所述間隙值對(duì)蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序進(jìn)行優(yōu)化，再次利用所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模 型計(jì)算所述間隙值，直至優(yōu)化后的間隙值落入預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定 義所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中的參數(shù)的步驟包括： 根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義相應(yīng)的分析步； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序施加熱載荷至所述蜂窩圈區(qū)域； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序激活蜂窩圈處的上板和下板的連接關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析步包括焊接載荷步和空程載荷 步；所述根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義相應(yīng)的分析步的步驟包括： 根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義焊接載荷步； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義空程載荷步，所述空程載荷步在對(duì)應(yīng)的焊接載荷步之后執(zhí) 行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中包括熱源模 型，所述根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序施加熱載荷至所述蜂窩圈區(qū)域的步驟包括： 根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義與所述蜂窩圈對(duì)應(yīng)的熱載荷； 根據(jù)所述熱源模型計(jì)算所述熱載荷的值； 將計(jì)算得到的熱載荷的值在所述焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間內(nèi)施加到對(duì)應(yīng)的蜂窩 圈區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述間隙值對(duì)蜂窩 圈的生成順序進(jìn)行優(yōu)化的步驟之后，還包括： 將所有蜂窩圈按照優(yōu)化后的生成順序擬合為至少一條曲線。
6. -種優(yōu)化蜂窩圈生成順序的裝置，其特征在于，所述裝置包括： 模型建立模塊，用于建立激光焊接蜂窩夾套的熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型，所述激光焊接蜂 窩夾套包括上板和下板，所述上板和下板在經(jīng)過(guò)激光焊接之后分別生成多個(gè)蜂窩圈； 參數(shù)定義模塊，用于根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中 的參數(shù)； 間隙值計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到所述蜂窩圈處的上板和下板在即 將焊接時(shí)的間隙值； 優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述間隙值對(duì)蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序進(jìn)行優(yōu)化，再次利用所述熱 結(jié)構(gòu)耦合分析模型計(jì)算所述間隙值，直至優(yōu)化后的間隙值落入預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)定義模塊包括： 分析步定義模塊，用于根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義相應(yīng)的分析步； 熱載荷施加模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序施加熱載荷至所述蜂窩圈區(qū)域； 連接關(guān)系激活模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序激活蜂窩圈處的上板和下板的連接關(guān) 系。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述分析步包括焊接載荷步和空程載荷 步；所述分析步定義模塊包括： 焊接載荷步定義模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義焊接載荷步； 空程載荷步定義模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義空程載荷步，所述空程載荷步 在對(duì)應(yīng)的焊接載荷步之后執(zhí)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中包括熱源模 型，所述熱載荷施加模塊包括： 熱載荷定義模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)生成順序定義與所述蜂窩圈對(duì)應(yīng)的熱載荷； 熱載荷計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述熱源模型計(jì)算所述熱載荷的值； 熱載荷施加模塊，用于將計(jì)算得到的熱載荷的值在所述焊接載荷步對(duì)應(yīng)的載荷步時(shí)間 內(nèi)施加到對(duì)應(yīng)的蜂窩圈區(qū)域。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 擬合模塊，用于將所有蜂窩圈按照優(yōu)化后的生成順序擬合為至少一條曲線。
【專利摘要】一種優(yōu)化蜂窩圈生成順序的方法，所述方法包括：建立激光焊接蜂窩夾套的熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型，所述激光焊接蜂窩夾套包括上板和下板，所述上板和下板在經(jīng)過(guò)激光焊接之后分別生成多個(gè)蜂窩圈；根據(jù)所述蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序定義所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型中的參數(shù)；根據(jù)所述參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到所述蜂窩圈處的上板和下板在即將焊接時(shí)的間隙值；根據(jù)所述間隙值對(duì)蜂窩圈的預(yù)設(shè)生成順序進(jìn)行優(yōu)化，再次利用所述熱結(jié)構(gòu)耦合分析模型計(jì)算所述間隙值，直至優(yōu)化后的間隙值落入預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。采用本方法，能夠省時(shí)省力的優(yōu)化蜂窩圈的生成順序，進(jìn)而使得激光焊接蜂窩夾套中的夾套板受熱膨脹間隙能夠有效減小。此外還提供一種優(yōu)化蜂窩圈生成順序的裝置。
【IPC分類】G06F17-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104820736
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510188676
【發(fā)明人】萬(wàn)虹, 范國(guó)成, 鄭賢文, 肖俊君, 陳根余, 陳燚, 高云峰
【申請(qǐng)人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日