基于神经网络的焊接过程建模及控制研究

采用人工神经网络方法对焊接过程进行建模及控制．并以ＧＴＡＷ作为对象加以实施。用误差反传网络（ＢＰ网）建立了静态过程ＧＴＡＷ熔透情况下表征其质量的正面熔宽、背面熔宽与施焊参数之间的关系，即静态模型，并从质和量两个方面验证了该模型的可行性。提出了采用两个网络对ＧＴＡＷ动态过程建模及控制的方法，并通过实验验证了所提方案的正确性。文中所提的方法从根本上不同于以往的以固定结构数学模型为基础的建模及控制的方法，无需对过程作任何假设，所建模型与实际过程符合较好。实验证明，该方法具有容错性好、通用性强和抗干扰能力强等优点，为焊接过程的建模及智能化控制找出了一条新途径。     

典型船体部件装焊过程结构应力连续模拟研究

焊接残余应力计算中最有效的方法之一是热弹塑性有限元法,但目前采用这种方法计算时很难按照船厂现场装配过程建模。针对这一问题,本研究采用工艺链连续模拟技术,按照船厂现场施工条件及装配流程,建立典型船体部件的拼焊点固、双面拼焊、肋板与桁材装配点固焊、肋板与桁材焊接的一系列工艺过程的连续计算模型,实现了该部件现场装焊过程的连续模拟,探索了装焊过程船体部件内应力的演变历程。研究表明:连续模拟技术可以用于预测船厂实际装焊过程的焊接残余应力,是探索工艺对船体结构强度影响的一项重要技术手段。     

子模型技术在混凝土箱梁悬臂板分析中的应用

结合子模型技术,通过大型有限元程序分别建立实体单元模型及板壳单元模型,进行数值仿真分析.研究子模型技术在混凝土箱梁悬臂板实体单元建模分析中的3种方法及实施技巧,考察悬臂板根部内力的影响因素:厚度、长度、箱梁畸变及荷载作用位置.结果表明:子模型区域宽度越接近悬臂板有效分布宽度,子步法和混合网格法计算结果越准确,效率高;对于有效梁段法,3倍于有效分布宽度的梁段为计算精度和计算时效的最佳尺度.实体单元建模综合考虑影响因素,其分析结果相对于板壳单元分析结果及其它算法更接近试验结果,子模型技术适合于混凝土箱梁悬臂板局部精细分析.     

焊接热源局部坐标移动曲线路径建模方法

为解决轨道客车转向架构架的制造及应力变形分析中,遇到的曲线动态焊接热源建模难度大、难以实现的问题,根据焊接结构特征,研究了空间复杂焊接路径热源建模理论,定义了焊接热源坐标移动模式。据此,只需通过简单的参数输入和Ansys软件操作即可完成曲线路径动态焊接的热源建模。设计了平面曲线路径、空间曲线路径和转向架复杂模型焊接热源加载方法。本文提出的移动热源模型和焊接曲线路径实现方法,是利用数值模拟研究焊接路径,在加深对焊接过程的理解的同时,可设计选择合理工艺,控制残余应力和变形,从而实现高效、优质的焊接过程仿真。     

基于ANSYS Workbench的苗床自动覆膜系统的简化建模与仿真

如何使用简化方法对装配体进行仿真引起了许多研究者的关注。从一个实际的例子出发。以ANSYSWorkbench为平台,对一个三维装配体进行简化建模,直接在原始三维模型的基础上。用面体来创建板壳模型,用线体来创建梁模型,并通过焊接模式来建模线体模型、板壳模型和实体模型之间的连接关系。以苗床自动覆膜系统在自身重力下的刚度计算为实例,对比了未简化模型与简化模型的分析结果,计算表明该方法的效率是未简化模型的11．6倍,而精度损失很少。     

基于 ANSYS Workbench 的苗床自动覆膜系统的简化建模与仿真

如何使用简化方法对装配体进行仿真引起了许多研究者的关注。从一个实际的例子出发,以ANSYS Workbench为平台,对一个三维装配体进行简化建模,直接在原始三维模型的基础上,用面体来创建板壳模型,用线体来创建梁模型,并通过焊接模式来建模线体模型、板壳模型和实体模型之间的连接关系。以苗床自动覆膜系统在自身重力下的刚度计算为实例,对比了未简化模型与简化模型的分析结果,计算表明该方法的效率是未简化模型的11．6倍,而精度损失很少。     

基于Shell-Solid单元混合建模技术的焊接数值模拟方法

针对焊接数值模拟的体单元模型计算效率低和壳单元模型计算精度低的问题,本文提出了一种焊接过程数值模拟的Shell-Solid单元混合建模方法.以平板对接焊为例,分别采用Shell单元、Solid单元和Shell-Solid单元混合建模,开展了焊接温度场和结构热力耦合响应的数值模拟,对比分析了温度场、应力场及计算效率.结果...     

厚钢板对接焊接三维有限元数值模拟与分析

采用有限元数值模拟方法,建立考虑热-固耦合效应的钢板对接焊接的三维有限元模型,运用生死单元技术模拟焊接全过程,从焊接残余变形和残余应力的角度,验证了分析模型的有效性,并分析了板件边界约束、焊接层数与道数、板件厚度、焊接顺序以及施工工艺对计算结果的影响。探讨了简化计算的可能性与正确性,并考虑了保温和设置支撑等施工工艺对焊接施工的影响。研究成果可为设计与施工提供一定的参考。     

基于刚柔混合建模的移动焊接机器人系统仿真

以某移动焊接机器人为例,在刚柔混合建模理论与方法的基础上,利用Pro/E对移动焊接机器人进行整体造型;不仅将模型导入到仿真软件ADAMS环境,而且利用ADAMS/AutoFlex模块对机器人部分构件建立柔性体,同时通过ADAMS/View构建了机器人的刚柔多体动态仿真模型。仿真分析说明：该模型能够准确的反映焊接机器人的运动和受力情况,其分析也为末端机械手的动力学研究和移动焊接机器人物理样机的开发提供可靠的方法和依据。     

水轮机修复机器人焊接曲面空间建模

针对目前水轮机修复机器人在焊接过程中需要建立一套自动焊接系统的问题,依据B样条曲面构造原理,采用图像仿真技术,建立了机器人仿真系统．通过对插补算法的研究,系统解决了远程控制机器人焊接的问题．空间曲面建模可以使焊接机器人在有限示教的条件下自动建立焊接模型并精确完成焊接和磨削操作．     

汽车侧倾试验台台架结构有限元分析

运用建模分析一体化设计方法，建立了某汽车侧倾试验台台面台架的实体参数化模型，导入分析软件分别对承载板架和主支架在三种危险工况下的静应力进行了计算并对模型参数进行了改进。计算和试验结果表明，利用建模分析一体化设计方法，不但提高了设计效率。还使台面台架总质量降低了18％，取得了较好的经济效果。     

头部撞击发动机罩板的损伤模拟

为了减少人与车相撞事故中行人的伤亡人数，采用有限元三维实体建模技术，建立了包括头皮和头骨两层球体结构的头部各向同性粘弹性模型和发动机罩板的各向同性弹性模型，分析了头部与发动机罩板的瞬态大变形非线性撞击响应，得到了头部与发动机罩板相撞时的速度、角度、位置及发动机罩板的厚度等因素对头部伤害的影响规律．结果表明头部受到的撞击如速度值和文献中的试验结果吻合较好．能够为设计具有行人头部保护功能的车身结构提供有力的理论依据．     

含电流变液夹层板振动的模糊控制

基于模糊控制理论，对含电流变液夹层板的振动控制进行了仿真和实验研究。通过动态特性实验识别出仿真所需的振动系统动力学参数，根据不同电场强度下夹层板实测的频响函数曲线，设计出模糊控制律。振动控制的数值仿真及模型实验结果表明，用模糊控制方法控制含电流变液夹层板的振动十分有效，模糊控制器对振动系统的适应性较强，在实际控制时不要求建立系统准确的力学模型，避免了对电流变液夹层进行力学建模的困难。     

知识和数据驱动的多时间尺度采样系统建模方法

针对多时间尺度采样系统快采样变量的信息难以充分利用，建模信息不足的问题，提出一种知识和数据驱动的多时间尺度采样系统的模糊迁移学习建模方法，建立多时间尺度采样系统模型，提高建模精度.首先，设计滤波插补方法填补慢采样变量的空缺值，统一慢采样变量和快采样变量为慢时间尺度，利用慢时间尺度变量建立目标模型.其次，提出模型共享机制补充目标模型的建模信息，统一慢采样变量和快采样变量为快时间尺度，利用快时间尺度变量建立参考模型，将参考模型中充足的模型知识迁移到目标模型中.最后，利用参考模型的知识和目标模型的数据学习目标模型的参数，提高目标模型的精度.将提出的建模方法应用于理论数据集，实验证明该方法可以充分挖掘建模信息，建立高精度的多时间尺度采样系统模型.     

在ANSYS中建立复杂有限元模型

针对ANSYS软件在建立复杂模型方面存在的问题，在ANSYS软件建模方法的基础上，给出了用PRO／E软件和利用命令流的方式建立复杂模型的方法．通过模拟运行表明，该方法缩短了建模时间，提高了建模的准确度，有效地解决了ANSYS对于复杂模型建模难的问题．     

不等厚板的两种焊接工艺及接头塑性变形性能

采用激光焊和钨极脉冲氩弧焊两种方法焊接不等厚拼焊板，分析焊缝组织形态，并通过拼焊板试件拉件试验对拼焊板的塑性变形性能进行了分析研究，给出了拼焊板的两种焊接工艺规范参数和机械性能参数，比较了焊缝处于拉伸试祥不同位置时拼焊板与母材的拉伸试验结果．结果表明，两种焊接方法均适用于拼焊板焊接，而又通过优化焊缝位置能提高拼焊板的整体塑性变形能力。     

基于实验的PCB板动态性能等效建模方法

PCB板因内部结构复杂而有限元建模困难或无法进行建模,为此提出了基于实验数据的PCB板动态性能等效建模方法。该方法利用原PCB板的外观主尺寸构建等效几何模型,利用质量相等原则获得等效密度,并通过有限元理论和振动理论推导了等效模型的等效刚度求解公式。在此基础上,分析了约束方式对等效刚度的影响。等效实例分析结果证明该等效方法是切实可行的。     

驾驶ACT-R认知行为建模

采用认知行为建模方法，建立符合真实驾驶认知行为的认知模型并应用于车辆辅助驾驶系统，达到减少交通事故的目的.基于对交通安全及驾驶行为研究发展历程的回顾，阐明认知科学是解决交通安全问题的重要理论，以及驾驶认知行为建模是驾驶任务研究的有效手段；通过对典型认知体系结构的比较和对ACT-R及其研究的分析，提出了认知体系驾驶认知行为建模方法；借助ACT-R建模工具，以高速公路驾驶超车认知行为为例，基于模型的驾驶行为预测以及基于实验的模型有效性验证,证明了认知行为建模方法具有较广的适用性和灵活性.通过对认知体系驾驶行为建模的优势分析表明，交通安全领域驾驶认知行为建模的应用可以有效地建立起来并发挥重要作用.     

基于AMESim的剪切—闪光对焊机最优控制器设计

剪切-闪光对焊机液压位置伺服控制系统是保证焊接质量的关键环节.文章根据现代控制理论,应用AMESim系统建模和仿真软件建立了该系统的机电液一体化模型和三次型最优控制器模型.对仿真结果的分析表明应用该方法所得到的控制器参数具有良好的动态品质和跟踪性能.     

PCB板动态分析等效建模方法

提出一种基于等效杨氏模量的等效建模方法,该方法以保持等效前后PCB板固有频率相等为原则,将实际PCB板等效为均质、等厚的光板。利用单位杨氏模量模型,推导出第i阶等效模型的杨氏模量,基于最小二乘法求得多阶频率下等效杨氏模量表达式。分析了元器件和PCB板接触面积、元器件高度对等效杨氏模量的影响。实例应用表明,等效方法可使建模过程大大简化,网格数量大幅度减少。