熔化极电弧焊过程数字化模拟系统

摘要

熔化极电弧焊由于自身的优点在生产实践得到广泛的应用，焊接过程的数学模型化是实现焊接过程高水平数字化过程控制的基础。本文利用计算机仿真的方法对熔化极电弧焊过程进行了深入研究。
　　首先，通过对熔化极电弧焊熔滴过渡机理及其影响因素的分析，奠定了建立数字化模型的基础。其次，本文采用Matlab软件，在建立电源─电弧系统仿真模型、电弧非线性负载仿真模型和确定电弧长度仿真模型的基础上，针对熔滴过渡的不同形式分别对射流过渡、滴状过渡、短路过渡过程进行了建模，模型考虑了熔滴的长大对弧长的影响，建立了熔滴长大过程的模型，并考虑了由于噪声、焊枪的不稳定等带来的干扰对焊接过程的影响，实现了射流过渡、滴状过渡到短路过渡的自动转变，从而使模型能够更加准确和全面地反映熔化极电弧焊过程。该仿真模型以组合图形方式，直观、有效地表征了各个环节的特性。
　　通过数字化模型的运行，得出了各焊接参数的仿真数值和变化趋势图，对比了熔滴过渡三种形式的不同，分析了熔滴尺寸对焊接参数及其波形的影响，研究了它与熔滴过渡频率的关系，还对一些重要参数之间的相互关系进行了分析。将仿真分析得到的结果与现有的实验数据资料进行比较，结果基本相符，并且得出的结论符合理论分析和实验要求。研究结果表明：本文建立的数字化模拟系统可以准确地模拟熔化极电弧焊过程，所建立的系统是合理的并且是实用的。

目录

熔化极电弧焊过程数字化模拟系统

DIGITAL SIMULATION SYSTEM OF METAL ARC WELDING PROCESS

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2熔化极电弧焊系统数字化模拟研究的现状及发展趋势

1.3系统仿真

1.4本课题的主要研究内容

第2章熔化极电弧焊过程机理

2.1熔化极电弧焊接过程熔化机理

2.2熔滴过渡理论

2.3熔化极电弧焊的熔滴过渡形态

2.4影响熔滴过渡的因素

2.5本章小结

第3章熔化极电弧焊数字化模型的建立

3.1熔化极电弧焊系统的组成及其简化

3.2熔滴过渡模型的假设及其物理过程

3.3射流过渡过程数字化模型的建立

3.4滴状过渡的数字化模型的建立

3.5短路过渡数字化系统模型的建立

3.6本章小结

第4章数字化模型的运行结果及试验验证

4.1熔化极电弧焊过程数字化模型的运行结果

4.2熔化极电弧焊过程仿真分析

4.3仿真模型的试验验证

4.4本章小结

结论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢