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大尺寸焊接结构件高效建模方法
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高；同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术，保证热源影响大的区域使用精细的网格，热源影响小的区域使用较粗的网格，从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如《大型复材工装焊接工艺研究》项目，针对大型复合材料结构件Invar合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展 Invar 合金试板件手工焊接工艺参数探索。
三、创新点及主要技术指标
创新点：参数化建模，缩短建模周期；采用非均匀过渡性网格以控制计算量，在保证计算精度的前 提下压缩计算量，采用多 CPU 并行计算以提高计算效率。
技术指标：建模效率提高 30%，计算效率提高 30%。
四、知识产权及获奖
论文10余篇，其中典型示例如下：
Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting deposition of Invar alloy
Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy
专利：
基于精准能量分配的激光-电弧复合加工的能量分配系数模型的构建方法
一种焊接过程气孔形成与演变的二维计算机模拟方法
南京航空航天大学
2022-08-12
一种用于示范焊接角度的教具
技术成熟度：技术突破
本发明具有结构合理简单、生产成本低、调节方便的优点。教师示范时，首先将磁力底座吸附在焊接试件上，然后，通过焊条角度上下调节机构调节焊条的上下空间位置。在调焊条角度左右调节机构，使焊条上下左右角度调整到位，最后固定焊条。
焊接教学焊条角度示范器包括三部分：
1.磁力底座；
2.焊条角度上下调节机构；
3.焊条角度左右调节机构；
4焊条夹持机构。
避免传统焊接示范讲解时教师赤手拿焊条时的不规范，角度不准确的缺点。学生能更直观的观察焊条的空间位置，了解焊条角度和焊缝成形的关系。本装置具有稳定性、可靠性、经济性及安全性。
吉林铁道职业技术学院
2025-05-19
密排焊道错位焊接控制变形的方法
长征五号氢氧发动机喷管延伸段由300多根变截面薄壁方管螺旋缠绕排布焊接而成，焊缝长度超过1700米。手工焊接存在的焊接质量稳定性差、生产效率低的问题难以保证运载火箭密集发射、高可靠性提出的精细化高效焊接需求。
哈工大材料学院陈彦宾教授研究团队开展了近10年的技术攻关，基于焊接结构力学理论，提出了密排焊道错位焊接控制变形的方法，有效地解决超薄异形管焊接变形的难题；采用三条纹结构光识别技术，突破了带羊角焊缝识别、大曲率轨迹的跟踪瓶颈；开发出了九轴联动机器人自动化集成技术及装备，实现了过程参数及工艺装备的精密控制。团队先后研制出具有国际先进水平的机器人自动化焊接装备，提供多台设备完成了生产车间的技术升级和改造，实现了氢氧发动机管束式喷管延伸段的自动化生产，生产周期缩短一半以上。
哈尔滨工业大学
2021-04-11
机器虫
观察齿轮与齿轮间的咬合传动，从而获得其交互作用的概念，并培养小朋友对科学的兴趣。可作制作套件用。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
不锈钢管列置双TIG电弧高效低能耗焊接生产技术
广泛应用于汽车、锅炉及装备制造等行业的不锈钢焊管是我国钢铁行业重点发展的高端不锈钢精品深加工产品，其由钢带卷制成管而由钨极氩弧焊接（TIG）而成，但在高速焊接生产过程中会出现咬边和驼峰焊道成形缺陷，成为不锈钢管高效焊接生产的技术“瓶颈”和行业技术发展的堵点、难点。基于此，通过研究揭示不锈钢管TIG焊接生产提速后出现的咬边、驼峰焊道表面成形缺陷形成机理，提出利用辅助TIG电弧对熔池进行热力联合调控抑制高速TIG焊接过程中咬边和驼峰焊道的形成，发明了列置双TIG电弧（Tandem TIG）高效低能耗焊接工艺，将咬边和驼峰焊道缺陷防止在萌芽状态；与单TIG焊相比，焊接速度提高1倍以上，能耗降低20%以上，很好地解决了焊接高质量和高效率难平衡的问题；开发了钨极烧蚀在线监测系统和不锈钢管在线固溶热处理系统，实现了不锈钢管高效、低能耗、低成本焊接生产，提升了不锈钢焊管行业技术水平。在此基础上，基于相同热力调控理念开发了TIG电弧辅助MIG/MAG电弧高速焊接工艺，焊接速度提高75%。项目累计授权发明专利5件，制定团体标准2项，工信部认定节能技术1项，获中国专利优秀奖等科技奖励6项。项目成果推动和引领不锈钢焊管生产向高效、低能耗方向发展，具有显著的技术优势和应用前景。
（a）工艺原理
（b）列置双TIG电弧和熔池图像
图1 列置双TIG电弧高速焊接工艺原理
（c）铁素体不锈钢焊管
（d）奥氏体不锈钢焊管
图2 不锈钢管列置双TIG电弧高速焊接生产
图3 钨极烧损在线监测系统
图4 奥氏体不锈钢管高速焊接生产过程中在线固溶热处理工艺流程
山东大学
2025-02-08
基于机器视觉技术的马铃薯分级控制方法及装置
本发明公开了一种基于机器视觉技术的马铃薯分级控制方法及装置。在图像检测时，根据导向拨杆的数目将摄像机视场划分成相对应个数的虚拟通道；用逻辑值来表示每个虚拟通道上是否存在待分级马铃薯；控制处理单元根据检测得到的逻辑值来控制导向拨杆是否动作，当逻辑值为1时，其所对应的导向机构才由气缸向上推出，马铃薯与导向拨杆接触而改变运行轨迹，分离到对应的出料斜槽中；马铃薯由摄像机采集图像后，由图像检测结果，以马铃薯横径为直径画一个虚拟圆，根据虚拟圆所占据的虚拟通道来确定采用一个或多个导向拨杆来分离马铃薯。本发明可用于杂质、不同品质马铃薯的快速检测，同时可减少马铃薯的损伤，准确地实现马铃薯的分选。
浙江大学
2021-04-11
基于机器视觉技术的马铃薯分级控制方法及装置
本发明公开了一种基于机器视觉技术的马铃薯分级控制方法及装置。在图像检测时，根据导向拨杆的数目将摄像机视场划分成相对应个数的虚拟通道；用逻辑值来表示每个虚拟通道上是否存在待分级马铃薯；控制处理单元根据检测得到的逻辑值来控制导向拨杆是否动作，当逻辑值为1时，其所对应的导向机构才由气缸向上推出，马铃薯与导向拨杆接触而改变运行轨迹，分离到对应的出料斜槽中；马铃薯由摄像机采集图像后，由图像检测结果，以马铃薯横径为直径画一个虚拟圆，根据虚拟圆所占据的虚拟通道来确定采用一个或多个导向拨杆来分离马铃薯。本发明可用于杂质、不同品质马铃薯的快速检测，同时可减少马铃薯的损伤，准确地实现马铃薯的分选。
浙江大学
2021-04-13
《技术经理人能力评价规范》团体标准正式发布
全国首个技术经理人能力评价团体标准
人民日报
2022-09-23
一种便于焊接布局的集成电路
本实用新型公开了一种便于焊接布局的集成电路。包括处理信息电路、具有二极管和电容的采集信息电路和功能接口，采集信息电路中各个电容平行布置，且同一极性电极设置朝向相同，各个电容和二极管的负极设置朝向相同，各个电容和二极管的正极设置朝向相同；所述功能接口和采集信息电路分别布置在处理信息电路两侧；处理信息电路包括微处理器TMS320F2812和RISC处理器S3C44BOX，所述微处理器和所述RISC处理器之间通过各自的引脚相互连接。本实用新型实现了焊接布局的方便，增强了电路板的工作稳定性，同时提高了其综合工作性能。
浙江大学
2021-04-13
一种自蔓延铝焊剂及其焊接方法
本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种自蔓延铝焊剂及其焊接方法。本发明的自蔓延铝焊剂由以下质量分数的粉末组成:铝粉 28%-38%;氧化锡 24%-34%;AlSr100.5%-3%;氧化铜 18%-23%;硫酸钙8%-13%;Si 粉 1%-6%;氟化钙 2.5%-5.0%，所有粉末的粒径为 100nm-600μm。铝焊剂综合使用三种自蔓延反应体系，整个反应过程平稳;加入了 Si
武汉大学
2021-04-14