[发明专利]用于动态地定位组件上所观察到的故障的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及锻造的一般领域，并涉及由锻造操作造成的缺陷组件中所发现的故障的动态定位。发现在所有的工业领域均应用到它，尤其在其中锻造组件受到质量和安全的最大限制的航空学领域。

背景技术

在成形锻造组件期间，生产的波动可能造成潜在地导致这些组件弃用的缺陷的形成。可以使用超声波型、磁性探伤型或视觉型的检测装置来对锻造组件中的缺陷实施检测。

缺陷的成因可能与成形工具的锻造参数或故障结构有关。因此重要的是识别或定位缺陷的起源，以改进锻造作业或工具。

当前，对于识别锻造组件中的缺陷的起源，缺陷大概与锻造前的原来部件有关。缺陷的此关系是不精确的并且只对在具有容易视觉识别的表面上和区域中出现的缺陷实施。

此外，根据此类型的对比，不可能定位中间锻造步骤中所产生的缺陷，且不可能分析该缺陷的传播，其有损于缺陷的良好诊断。

本发明的目的因此是为了提出用于动态地定位缺陷组件中所观察到的缺陷或故障的系统和方法，其克服了上述缺点并提供了缺陷传播的预期或追溯的知识。

发明内容

本发明由用于动态地定位与锻造操作有关的缺陷组件中所观察到的故障的系统所定义，其包括：

-处理装置，所述处理装置使用所述组件的一套连续模型来模型化通过锻造的组件成形操作；

-处理装置，所述处理装置在对应于所述缺陷组件的故障区域的区中，将故障绘图器添加到所述一套模型的第一模型，以获得第一绘图模型；以及

-处理装置，所属处理装置在起始于所述第一绘图模型的所述模型化期间，随着时间的过去跟踪所述故障绘图器，以定位所述故障的起源。

因此可以预期地或追溯地诊断组件媒介中故障的传播。

有利地，在第一模型中与所述故障绘图器联结的区的尺寸和位置大致与缺陷组件中的故障区域的尺寸和位置相似。

根据本发明的一个特定实施方式，成形操作的模型化是使用有限元的动态模型化，所述有限元在每个模型化时间步骤中形成多边形网格，后者表示在对应锻造步骤中的组件。

有利地，处理装置配置成限定在每个模型化时间步骤中所述故障绘图器的尺寸和位置为在所述随着时间的步骤中所示网格的初级元的函数。

根据本发明的第一实施方式，所述套的连续模型包括对应于锻造前组件的初始模型、对应于中间锻造步骤的中间模型以及对应于锻造组件的最终模型，所述第一模型对应于所述最终模型以及第一绘图模型对应于最终绘图模型，处理装置配置成通过颠倒起始于所述最终绘图模型的所述模型化顺序随着时间的过去跟踪所述故障绘图器。

处理装置配置成将所述故障绘图器定位在初始模型中，以识别锻造前故障就已经存在组件中的区域。

有利地，处理装置配置成将所述故障绘图器定位在包括特定结构的中间模型中，以核实所述特定结构是否有可能引致所述故障。

根据本发明的第二实施方式，所述套的连续模型包括对应于锻造前组件的初始模型以及对应于锻造组件的最终模型，所述第一模型对应于所述初始模型，所述第一绘图模型对应于初始绘图模型，处理装置配置成将所述故障绘图器定位在最终模型中，以核实锻造组件中的故障是否位于所述锻造组件的加工区域的外侧。

有利地，所述故障绘图器是与所述多边形网格联结的对比元件。

本发明还涉及用于动态地定位与锻造操作有关的缺陷元件中所观察到的故障的方法，其包括以下步骤：

-模型化操作，以根据所述组件的一套连续模型来成形通过锻造的组件；

-在对应于所述缺陷组件的故障区域的区中，将故障绘图器添加到所述套的模型的第一模型，以获得第一绘图模型；以及

-在起始自所述第一绘图模型的模型化期间，随着时间的过去跟踪所述故障绘图器，以定位所述故障的起源。

附图说明

现在参考附图描述本发明的实施方式的非限制性实施例，其中：

图1图解地图示了锻造过程；

图2图解地图示了根据本发明的用于动态定位缺陷组件1中所观察到的故障的系统12；

图3图解地图示了根据本发明的组件的成形的一套连续模型；

图4和4A–4D图示了根据本发明的一个优选实施方式的用于动态地定位缺陷组件中所观察到的故障的方法；

图5A–5E图示了相对于工具偏移的坯件锻造的模型化；以及

图6和6A–6C图示了根据本发明的另一个优选实施方式的用于动态地定位缺陷组件中所观察到的故障的方法。

具体实施方式