基于DELAB/tpCAD的脉冲GTAW熔池震荡行为研究
面议
  • 硕士
  • 经验不限
  • 江苏/常州/新北区
  • 3人
  • 实习
申请职位
2020-05-14
职位描述
职位类别:软件工程师
1、基于DELAB/tpCAD软件建立脉冲GTAW焊接熔池的有限元计算模型,利用有限元算法模拟脉冲GTAW焊接熔池的震荡行为。
2、基于DELAB/tpCAD软件,研究工艺参数变化对脉冲GTAW焊接熔池震荡行为的演变过程,获得工艺参数对脉冲GTAW焊接熔池的影响规律,为优化焊接工艺奠定基础。
1、课题简介:
本研究借助于DELAB/tpCAD模拟软件,建立脉冲GTAW焊接熔池的有限元计算模型,利用有限元算法计算焊接电弧,可获得焊接工艺参数对脉冲GTAW焊接熔池的震荡演变行为,获得工艺参数的变化对脉冲GTAW焊接熔池行为的影响规律,从而为优化脉冲GTAW焊接工艺参数奠定理论基础,因此具有重要的工程应用价值和理论价值。
2、课题背景
脉冲钨极氩弧焊(Pulsed gas tungsten arc welding, P-GTAW)由于其具有热输入精确可控,电弧能量集中、挺度高,深宽比大等优点,广泛地应用于压力容器、薄板对接等打底焊中。然而在实际焊接中难免出现散热条件变化等外界因素的干扰,使得在全生产周期中很难保证稳定的熔透而严重影响焊接质量。因此,实现熔透状态的实时检测与控制对提高焊接生产率及智能化、自动化焊接具有重要的意义。
焊缝熔透状态实时检测与控制所面临的主要问题在于熔透状态的表征和测量。国内外学者对此进行了大量的研究,主要检测方法有熔池温度场检测、视觉检测、电弧声、熔池振荡法等。熔池振荡法因熔池固有振荡频率与熔池体积具有直接物理对应关系,且检测手段简单而备受关注。根据检测途径不同,可分为两类:一种是脉冲激振法,通过短时高值脉冲电流激振熔池,采集基值阶段熔池振荡时弧压或弧光信号并对其进行快速傅里叶变换,得到熔池固有振荡频率。二是熔池谐振法,在恒定电流上附加一定频率的变动电流,通过弧压或弧光检测熔池固有振荡频率与变动电流发生谐振时谐振信号。当熔池受到脉冲电流激振时,其自由表面将发生周期性波动,使熔池中液态金属流动依据熔透状态、边界约束条件不同将出现相对于电弧轴线轴向和径向两个方向的流动,然而传统的弧压、弧光方法只能表征轴向方向的位移,因而无法准确得到不同熔透状态、约束条件的振荡信号。针对现有熔池振荡检测方法信噪比低、无法反映熔池表面变形及金属流动的缺陷,从实际应用的角度出发,利用熔池表面受激产生振荡的原理和熔池表面类镜面特性,提出了一种基于DELAB/tpCAD数字分析系统模拟方法。
本研究通过DELAB/tpCAD数字分析系统模拟脉冲工艺参数对脉冲GTAW焊接熔池的震荡行为的影响规律,从而为我国工程行业提供坚实的焊接技术储备,因而具有重大的科学意义及工程应用前景。
3、学生所需承担的工作职责
利用DELAB/tpCAD数字分析系统建立脉冲GTAW焊接熔池的有限元计算模型,利用有限元算法计算焊接熔池行为,可获得工艺参数变化对脉冲GTAW焊接熔池震荡的影响演变行为的影响规律,从而为优化脉冲GTAW焊接工艺参数奠定理论基础,为其推广提供理论和实践依据。
4、完成课题所需的时间
2020年7月1日至2020年8月31日,共计9周时间。
联系方式
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