旋轉電弧角焊工藝參數(shù)優(yōu)化及熱應力數(shù)值模擬.pdf

1、旋轉電弧角焊是焊接領域中的重要工藝，不同的焊接參數(shù)對應的焊接溫度場與應力應變場又有所不同，對于焊接后續(xù)變形控制研究造成較大阻礙，因此有必要利用焊接智能優(yōu)化算法來優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，并與數(shù)值模擬方法相結合，從而得到高質量成形焊縫，而較優(yōu)工藝參數(shù)又能夠用于焊接熱力學研究，這樣節(jié)省試驗成本，縮短研發(fā)周期。
　　為對旋轉電弧角焊進行焊接工藝參數(shù)優(yōu)化，減少試驗次數(shù)，提高焊接效率，首先采用基于minitab的正交試驗法，并充分考慮各焊接參數(shù)之間

2、相互作用與影響，建立正交試驗模型并進行相應的焊接試驗，然后測量焊后各工件角焊縫尺寸，利用主觀分析法與殘差分析法分析該正交模型中各焊接工藝參數(shù)間相互匹配關系與擬合優(yōu)度問題。
　　為快速獲得較優(yōu)焊接工藝參數(shù)，基于BP（Back Propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡建立旋轉電弧角焊焊縫尺寸預測模型。通過對預測樣本數(shù)據(jù)的訓練，得出焊接參數(shù)與焊縫尺寸之間的映射關系，其預測樣本可驗證調試后的遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡?；贐P神經(jīng)網(wǎng)絡非線性映射預測能力與

3、遺傳算法全局尋優(yōu)能力，建立遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡的旋轉電弧焊接參數(shù)優(yōu)化模型，對焊接參數(shù)進行了優(yōu)化。
　　為準確模擬工件在焊接過程中所受外載荷，采用基于ANSYS的數(shù)值模擬與試驗相結合的方法，以位移約束和集中力約束的施加與釋放模擬焊接夾具的外拘束，通過接觸分析得到工件所承受的支持力與夾緊力。最后，依據(jù)所設計的試驗平臺分別建立3種不同的多體耦合模型模擬夾具與工件的夾緊作用，分析工件上、下側板von Mises應力與X、Y向應力分布規(guī)律及X、Y向