(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210830911.1 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 重庆科技学院 地址 400020 重庆市沙坪坝区大 学城东路 20号 申请人 南昌航空大 学 (72)发明人 张龙　郭豪　尹立孟　陈玉华　 倪佳明　王刚　姚宗湘　张鹤鹤　 张丽萍　 (74)专利代理 机构 深圳市徽正知识产权代理有 限公司 4 4405 专利代理师 奉烨 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 30/17(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演 化的模拟方法 (57)摘要 本发明涉及电磁脉冲焊接领域， 提供了一种 基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的 模拟方法， 包括： 划分时间节点， 并在各个时间节 点获取电磁脉冲微焊点微观组织生成时的外围 边框线； 获取各个时间节点的微焊点几何模型， 耦合微焊点的外围边框线和几何模型至有 限元 软件； 通过有限元软件 得到从微焊点生成时至生 成完毕时的微焊点模型参数； 基于微焊点模型参 数变化幅度重新划分时间节点， 依据重新划分的 时间阶段演化微焊点微观组织的成长过程。 本发 明能够根据电磁脉冲微焊点的变化情况， 基于微 焊点变化的时域特性和外围边框线的对应关系， 结合有限元 理论， 模拟出电磁脉冲微焊点微观组 织演化过程。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115312143 A 2022.11.08 CN 115312143 A 1.基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 划分时间节点， 并在各个时间节点获取电磁脉冲微焊点微观组织生成时的外围边框 线； 获取各个时间节点的微焊点几何模型， 耦合微焊点的外围边框线和几何模型至有限元 软件； 通过有限元 软件得到从微焊点 生成时至生成完毕时的微焊点模型参数； 基于微焊点模型参数变化幅度重新划分时间节点， 依据重新划分的时间阶段演化微焊 点微观组织的成长过程。 2.根据权利要求1所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述划分时间节点， 并在各个时间节点获取电磁脉冲微焊点微观组织生成时的 外围边框线， 具体包括如下步骤： 以电磁脉冲焊接设备启动并将能量输出口移动到指定位置为 时间起点， 以焊接完成时 为时间终点， 以0.0 5微秒为单位， 划分从时间起 点到时间终点的时间节点； 以电磁脉冲焊接设备的能量输出口对应的能量输出范围正对在与之距离最近的焊接 物上的能量受力点 为电磁脉冲微焊点； 根据待焊接物的电磁脉冲焊接时的变形属性， 获取电磁脉冲微焊点微观组织生成时的 外围边框线。 3.根据权利要求2所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述获取 的电磁脉冲微焊点微观组织生成时的外 围边框线， 该外 围边框线在外 环绕电磁脉冲焊接 设备的能量输出口对应的能量输出范围， 且该外围边框线的每个边与所 述能量输出 范围的距离为1 ‑2毫米。 4.根据权利要求1所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述通过有限元软件得到从微焊点生成时至生成完毕时的微焊点模型参数， 其 中， 微焊点模型参数包括： 电磁脉冲焊接设备 的能量输出 口输出的能量作用在与之距离最 近的焊接物时的时间、 与能量输出 口距离最近的焊接物上 的微焊点的变形开始 时间、 所有 焊接物中焊接物的 的最晚变形开始时间以及所有焊接物的最晚变形 结束时间。 5.根据权利要求1所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述基于微焊点模型参数变化幅度重新划分时间节点， 依据重新划分的时间阶 段演化微焊点微观组织的成长过程， 具体是指： 当电磁脉冲焊接设备的能量输出口输出的能量作用 在与之距离最近的焊接物时的时 间小于等于预设时间， 且与能量输出口距离最近的焊接物上的微焊点的变形开始时间大于 等于0.5微秒， 且所有焊接物中焊接物的的最晚变形时间大于等于1微秒， 则重新划分时间 节点时， 增 加划分的时间节点的单位。 6.根据权利要求5所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述预设时间为1微秒。 7.根据权利要求5所述的基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟方法， 其 特征在于， 所述增 加划分的时间节点的单位时， 将划分的时间节点的单位增 加为0.1微秒。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115312143 A 2基于有限元的电磁脉冲微焊点 微观组织演化的模拟方 法 技术领域 [0001]本发明涉及电磁脉冲焊接领域， 特别涉及 一种基于有限元的电磁脉冲微焊点微观 组织演化的模拟方法。 背景技术 [0002]目前， 随着越来越多的高精度焊接场景需求， 电磁脉冲由于其不产热， 且焊接精度 高的优点， 其越来越多被使用在高精度焊接场景。 [0003]在电磁脉冲焊接时， 焊接物在焊接融合时产生细微形变， 然而， 如果想要达到更高 精度的焊接要求， 需要对电磁脉冲微焊点进行及时监控， 以便后续对电磁脉冲设备进行及 时调整， 而现有并未有电磁脉冲微焊点 微观组织演化过程的相关模拟方法。 发明内容 [0004]本发明的目的就是提供一种基于有限元的电磁脉冲微焊点微观组织演化的模拟 方法， 能够根据电磁脉冲微焊点的变化情况， 基于微焊点变化的时域特性和外 围边框线的 对应关系， 结合有限元理论， 模拟出电磁脉冲微焊点 微观组织演化过程。 [0005]本发明解决其 技术问题， 采用的技 术方案是： 基于有限元的电磁脉冲微焊点 微观组织演化的模拟方法， 包括如下步骤： 划分时间节点， 并在各个时间节点获取电磁脉冲微焊点微观组织生成时的外围边 框线； 获取各个时间节点的微焊点几何模型， 耦合微焊点的外围边框线和几何模型至有 限元软件； 通过有限元 软件得到从微焊点 生成时至生成完毕时的微焊点模型参数； 基于微焊点模型参数变化幅度 重新划分 时间节点， 依据重新划分的时间阶段演化 微焊点微观组织的成长过程。 [0006]进一步的是， 所述划 分时间节点， 并在各个时间节点获取电磁脉冲微焊点微观组 织生成时的外围边框线， 具体包括如下步骤： 以电磁脉冲焊接设备启动并将能量输出口移动到指定位置为时间起点， 以焊接完 成时为时间终点， 以0.0 5微秒为单位， 划分从时间起 点到时间终点的时间节点； 以电磁脉冲焊接设备的能量输出口对应的能量输出范围正对在与之距离最近的 焊接物上的能量受力点 为电磁脉冲微焊点； 根据待焊接物的电磁脉冲焊接时的变形属性， 获取电磁脉冲微焊点微观组织生成 时的外围边框线。 [0007]进一步的是， 所述获取的电磁脉冲微焊点微观组织生成时的外围边框线， 该外围 边框线在外环绕电磁脉冲焊接 设备的能量输出口对应的能量输出范围， 且 该外围边框线的 每个边与所述能量输出 范围的距离为1 ‑2毫米。 [0008]进一步的是， 所述通过有限元软件得到从微焊点生成时至生成完毕 时的微焊点模说　明　书 1/3 页 3 CN 115312143 A 3