[发明专利]一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法

说明书

本发明公开了一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法，用于焊接时焊缝热影响区疲劳裂纹集成建模和自动分析评估。该方法包括基于SysML的焊缝本体建模、基于SysMl的焊缝热影响区建模与分析、基于SysML的焊缝热影响区裂纹评估；焊缝使用本体论建模、焊缝本体参数以SysML参数图描述、以SysML状态机图和序列图描述焊接焊缝、焊缝热影响区、焊缝热影响区裂纹的焊接过程行为。该方法完整描述了焊接过程行为，实现了从系统的角度对焊缝热影响区疲劳裂纹评估，具有缩短评估时间、规范高效可重用的优点。

技术领域

本发明涉及一种用信息处理焊接中焊缝热影响区疲劳评估的可重用建模分析方法，特别涉及一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法。

背景技术

焊缝热影响区疲劳裂纹评估是焊接材料和焊接零部件性能评估的重要内容。以往只从材料分析的角度，或者从有限元分析的角度出发看待焊缝热影响区裂纹评估，这些方法包含的评估信息不全面，依赖于评估人员的经验。而SysML是一种图形建模语言，使结构、行为、需求和参数等方面可视化，使焊接性能评价做到一体化、多角度和可重用。以本体建模结合SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析，有助于提高评估速度和可重用性。

发明内容：

本发明的目的是焊缝热影响区疲劳裂纹评估目前缺乏高效率可重复方法，提出了一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法。

为了实现上述目的，本方面的技术方案是：一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法，包括如下步骤：

步骤1：基于SysML的焊缝本体建模，使用本体论思想建立焊缝本体，分为焊缝母体、焊料和焊接能源供应者；焊缝母体的材料和几何尺寸、焊料的材料和规格、焊接能源供应者的热源密度、热源半径、热源移动速度参数，建立SysML包，对上述参数以SysML参数图描述；焊接母体、焊料和焊接能源供应者的焊接过程以SysML状态机图和序列图。

步骤2：基于SysMl的焊缝热影响区建模与分析，建立焊接母体、焊料和焊接能源供应者的参数化有限元模型；以SysML序列图描述焊接温度时序和退火热处理温度时序，以SysML状态机图描述焊缝热影响区温度、残余应力和应变状态；执行有限元分析，所得焊缝热影响区分析结果导致焊缝裂纹产生；建立SysML状态机和序列图描述的焊缝裂纹扩展行为表达。

步骤3：基于SysML的焊缝热影响区裂纹评估，以SysML序列图描述工作环境焊件时序，以SysML状态机图描述焊缝裂纹扩展；对焊缝裂纹应力/应变采用有限元法预测；焊缝裂纹扩展试验以SysML状态机图和序列图描述试验加载情况；以预测值和试验值的偏差校正焊缝热影响区裂纹扩展。

本发明的有益效果在于：开发了一种SysML驱动的焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法，在对焊接产品焊缝热影响区疲劳裂纹评估时，从高效、便捷和可重用性的角度出发，考虑建立焊缝本体并以SysmML参数图、状态机图和序列图描述，完成完整的焊接过程行为的建模描述，实现了从系统的角度对焊缝热影响区疲劳裂纹评估，具有缩短评估时间、规范高效可重用的优点。

附图说明：

图1为本发明的SysML驱动的焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法流程图。

图2为本发明的焊缝本体及参数说明。

具体实施方式：

现结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供了一种SysML驱动焊缝热影响区疲劳裂纹评估分析方法，该方法包括如下步骤：