焊接熱影響區(qū)固態(tài)相變過(guò)程組織模擬軟件平臺(tái)的建立.pdf

1、數(shù)字化焊接目前在航空航天領(lǐng)域得到廣泛的關(guān)注。但是，我國(guó)數(shù)字化焊接研究剛剛起步，關(guān)于焊接過(guò)程的模擬和仿真研究還存在諸多基礎(chǔ)問(wèn)題尚未解決，阻礙了焊接數(shù)字化進(jìn)程。目前，除了焊接應(yīng)力與變形的數(shù)值模擬在實(shí)際中得到了某些應(yīng)用之外，由于缺少精確的焊接組織轉(zhuǎn)變模型，還不能進(jìn)行組織預(yù)測(cè)及焊接工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文在基于JMA數(shù)學(xué)模型以及SHCCT圖兩種模擬方法的基礎(chǔ)上，建立了焊接熱影響區(qū)固態(tài)相變組織模擬平臺(tái)，可以輔助完成不同類(lèi)型組織模型建立，進(jìn)一步利用所建模

2、型進(jìn)行組織預(yù)測(cè)，以滿(mǎn)足對(duì)組織模擬研究不斷發(fā)展的需求。
　　 本文首先設(shè)計(jì)了基于JMA模型的組織模擬模塊，借助牛頓迭代法的思想，利用規(guī)劃求解等工具實(shí)現(xiàn)了迭代計(jì)算和曲線(xiàn)擬合等工作，可以得到JMA模型所需要的參數(shù)，并將擬合的結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)，以方便進(jìn)一步使用模型。同時(shí)，用戶(hù)可以自行的添加數(shù)據(jù)，通過(guò)提取后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)信息進(jìn)行組織模擬工作。本文通過(guò)鈦合金的組織模擬驗(yàn)證了JMA模型的精確性，并以此為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了單相固態(tài)轉(zhuǎn)變組織模擬的程序，能

3、夠快捷、方便的進(jìn)行單相組織轉(zhuǎn)變的研究。同時(shí)為進(jìn)一步進(jìn)行多種材料、多種相轉(zhuǎn)變過(guò)程的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 進(jìn)一步設(shè)計(jì)了基于SHCCT圖的組織模擬模塊，它是以模擬焊接熱影響區(qū)的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(SHCCT)曲線(xiàn)圖為基礎(chǔ)，將CAD技術(shù)和焊接技術(shù)相結(jié)合,在CAD中繪制SHCCT圖的圖形塊。研制開(kāi)發(fā)了焊接圖形調(diào)用系統(tǒng)，并利用模擬機(jī)制計(jì)算出焊后室溫下不同材料的組織相構(gòu)成及硬度值的大小。本文利用現(xiàn)有的SHCCT圖進(jìn)行了模擬計(jì)算，并設(shè)置接口，

4、以方便隨時(shí)添加新的SHCCT圖。不僅促進(jìn)了焊接CCT圖在生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，還使用戶(hù)可以方便的使用焊接CCT圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)判定焊接接頭的性能并進(jìn)行焊接工藝的改進(jìn)研究工作。
　　 在JMA模型模擬和SHCCT圖模擬兩種方法進(jìn)行組織模擬的基礎(chǔ)上，本文利用軟件體系結(jié)構(gòu)思想，基于Client/Server模式設(shè)計(jì)了焊接熱影響區(qū)固態(tài)相變過(guò)程組織模擬軟件平臺(tái)，將系統(tǒng)服務(wù)模塊，系統(tǒng)查詢(xún)模塊，JMA模型組織模擬模塊，SHCCT曲線(xiàn)圖分析模塊和系