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公开(公告)号：CN110625307B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910918960.9
申请日：2019-09-26
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种熔丝增材制造多层多道堆积行为的预测方法、装置和设备，重复以下步骤直至当前层的堆积体为预设层数的堆积体；获取当前层的堆积体的形貌、当前层的丝材的物性参数；根据当前层的丝材的物性参数，在所述当前层的堆积体的预设位置构造出所述当前层的丝材；基于当前层的堆积体的形貌、当前层的丝材、NS方程组、温度场方程以及界面追踪方程进行熔丝增材堆积过程的仿真计算；在仿真计算达到预定的时间后，移除当前层的丝材，并再次仿真计算达到第二预定时间，以形成下一层的堆积体的形貌，将当前层的堆积体的形貌更新为下一层的堆积体的形貌。本发明能够准确的预测堆积的行为和几何形貌，为工艺优化提供指导。
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公开(公告)号：CN109530919A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201811474855.2
申请日：2018-12-04
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/342 , B23K26/70 , B23K26/12 , B23K26/346
Abstract: 本发明公开了一种超声辅助的多光束激光熔丝增材制造装备，包括激光装置、送丝机构、基板、丝材导向头、电磁超声发生器、电磁超声探头、控制器和保护气体保护箱；激光装置包括激光光源、光纤和激光头，激光光源通过光纤连接所述激光头；电磁超声发生器设置于所述丝材导向头的入口处；电磁超声探头设置在所述基板上，以用于接收堆积体的振动信号并传送给控制器，从而实现增材制造过程中熔滴过渡状态的监测；所述基板、丝材导向头、电磁超声发生器、电磁超声探头均位于所述保护气体保护箱内。本发明可大幅度提高增材制造工艺的灵活度，使堆积层不容易出现塌陷现象，从而提高堆积体的力学性能、抑制变形，并能够加快增材过程的速度。
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公开(公告)号：CN109190260A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811044792.7
申请日：2018-09-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50 , B23K26/348
Abstract: 一种激光-电弧复合焊接三维瞬态数值模拟方法，解决当前激光电弧焊接模拟方法存在的未实现整体计算、不能真实再现复合焊接过程的问题，本发明包括建立几何模型、设定初值、更新时间步长、更新物性参数、求解电磁场、空间间断分解、计算气体区域状态、计算工件区域状态、更新熔池自由界面步骤和判断步骤，本发明通过工件的瞬时界面将整体区域空间间断分解为气体区域和工件区域分别进行求解，并在极小时间步内采用边界加载的方式来实现两个区域的双向顺序耦合。本发明实现了激光-TIG电弧复合焊接的小孔、熔池、等离子体、金属蒸汽演变规律的整体精确数值求解，可用于激光电弧复合焊接的理论研究及工艺优化。
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公开(公告)号：CN110705158A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910918965.1
申请日：2019-09-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种激光选区熔化气液固三相行为的预测方法、装置以及设备，包括：在每一个激光选区的计算步内：获取当前分界面；其中，分界面为粉床与熔池的交界面，其将激光选区熔化过程中的固液气三相分解成气体区域和非气体区域；根据粉床的物性参数，基于混合相模型，计算非气体区域的相关物理状态量；基于界面追踪方法及当前分界面，计算粉床和熔池表面的形貌演化，获得更新后的分界面，并根据更新后的分界面更新气体区域；在更新后的气体区域内，将相关物理状态量作为更新后的分界面的边界条件，计算气体的流动场、温度场和压力场；根据相关物理状态量、气体的流动场、温度场和压力场预测激光选区熔化气液固三相行为，为优化工艺提供指导。
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公开(公告)号：CN110705158B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN201910918965.1
申请日：2019-09-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种激光选区熔化气液固三相行为的预测方法、装置以及设备，包括：在每一个激光选区的计算步内：获取当前分界面；其中，分界面为粉床与熔池的交界面，其将激光选区熔化过程中的固液气三相分解成气体区域和非气体区域；根据粉床的物性参数，基于混合相模型，计算非气体区域的相关物理状态量；基于界面追踪方法及当前分界面，计算粉床和熔池表面的形貌演化，获得更新后的分界面，并根据更新后的分界面更新气体区域；在更新后的气体区域内，将相关物理状态量作为更新后的分界面的边界条件，计算气体的流动场、温度场和压力场；根据相关物理状态量、气体的流动场、温度场和压力场预测激光选区熔化气液固三相行为，为优化工艺提供指导。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110598357A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910913820.2
申请日：2019-09-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明实施例提供一种焊接接头应力变形仿真方法、装置、设备及存储介质，方法包括：获取焊接接头的有限元模型；基于所述有限元模型，根据预先设定的焊接工艺参数、换热边界条件以及控制参数求解温度场，以获取温度场分布；获取材料在不同约束边界条件下的力学曲线，基于所述有限元模型和所述温度场分布进行力学曲线的匹配，并获取与匹配得到的所述力学曲线对应的本构模型；基于所述本构模型进行力学场求解，以获取所述焊接接头的应力变形分布。本发明通过建立与工程实际匹配的力学曲线接口，可以迅速并且准确地进行本构模型材料参数的定义，提高了仿真过程中本构模型适配的多样性和灵活性。
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公开(公告)号：CN108723366B
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201810324124.3
申请日：2018-04-11
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 一种电子束熔丝过渡状态保持系统及保持方法，本发明属于增材制造成形过程监测装置及其方法，解决现有光、声、热信号监测方法所存在的问题；所述电子束熔丝过渡状态保持系统，包括机械振动监测装置、测距装置、数值模拟装置和直流电动机调速装置。本发明的保持方法包括判断步骤、模拟步骤、调整步骤。本发明融合实时物理监测和数值仿真数据，可以根据电子束熔丝增材制造过程中熔滴过渡状态，对增材制造设备的送丝速度进行调整，从而满足在电子束熔丝增材制造过程中，对增材制造过程进行实时监测和调整，使熔丝保持良好的液桥过渡状态。
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公开(公告)号：CN109530919B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201811474855.2
申请日：2018-12-04
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/342 , B23K26/70 , B23K26/12 , B23K26/346
Abstract: 本发明公开了一种超声辅助的多光束激光熔丝增材制造装备，包括激光装置、送丝机构、基板、丝材导向头、电磁超声发生器、电磁超声探头、控制器和保护气体保护箱；激光装置包括激光光源、光纤和激光头，激光光源通过光纤连接所述激光头；电磁超声发生器设置于所述丝材导向头的入口处；电磁超声探头设置在所述基板上，以用于接收堆积体的振动信号并传送给控制器，从而实现增材制造过程中熔滴过渡状态的监测；所述基板、丝材导向头、电磁超声发生器、电磁超声探头均位于所述保护气体保护箱内。本发明可大幅度提高增材制造工艺的灵活度，使堆积层不容易出现塌陷现象，从而提高堆积体的力学性能、抑制变形，并能够加快增材过程的速度。
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公开(公告)号：CN109190260B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201811044792.7
申请日：2018-09-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/20 , B23K26/348 , G06F111/10
Abstract: 一种激光‑电弧复合焊接三维瞬态数值模拟方法，解决当前激光电弧焊接模拟方法存在的未实现整体计算、不能真实再现复合焊接过程的问题，本发明包括建立几何模型、设定初值、更新时间步长、更新物性参数、求解电磁场、空间间断分解、计算气体区域状态、计算工件区域状态、更新熔池自由界面步骤和判断步骤，本发明通过工件的瞬时界面将整体区域空间间断分解为气体区域和工件区域分别进行求解，并在极小时间步内采用边界加载的方式来实现两个区域的双向顺序耦合。本发明实现了激光‑TIG电弧复合焊接的小孔、熔池、等离子体、金属蒸汽演变规律的整体精确数值求解，可用于激光电弧复合焊接的理论研究及工艺优化。
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公开(公告)号：CN109014576B
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201811089564.1
申请日：2018-09-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: G09B9/00 , B23K26/21 , B23K26/12 , B23K26/122 , B23K26/70
Abstract: 本发明公开了一种模拟深水环境的局部干法水下激光焊接系统，包括焊接系统，还包括高压气体控制系统、全封闭水箱(1)，以及设于全封闭水箱(1)底部的可移动焊接工作台(11)；所述全封闭水箱(1)包括箱体上端盖板(25)、箱体下端盖板(32)、以及侧板；所述高压气体控制系统与所述全封闭水箱(1)一起形成高压环境和稳定的局部干燥空间，实现固定于所述可移动焊接工作台(11)带上的待焊件(24)高压水下激光焊接。本发明还公开了一种模拟深水环境的局部干法水下激光焊接方法，操作方便，通过模拟真实的深水环境可安全稳定的获得质量较高的焊缝。
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