电阻点焊过程数值模拟与仿真分析的关键技术介绍

1 引 言

电阻点焊技术作为一种高效的薄板结构连接方法广泛应用于国民经济的各行各业，特别是汽车制造业。具不确切统计，一辆小轿车的壳体制造就需5000-10000个焊点。然而，点焊完成的时间很短，大约在0.2s左右完成。因此，依靠试验的方法研究其过程行为具有很大的难度。随着计算机技术的发展，数值模拟方法已成为分析电阻点焊过程机理的重要手段。国内外许多学者相继建立各自的数值模型，并普遍采用有限元分析方法对点焊过程进行了模拟计算，取得了很大的进展[1-10]。但这类工作的不足之处是研制软件的前后处理部分，需要收集整理并输入大量的原始数据，这些数据繁琐且容易出错，也因为缺乏功能完善的后处理器，也给推广使用带来了很大困难。

科学计算可视化涉及计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互等多个领域，是当前计算机应用新技术的热点之一[10]。随着科学技术的进步，工程领域的开发研究工作越来越向定量化、精细化的方向发展，工程人员需要更详细的了解结构内部各场量的分布情况。科学计算可视化技术凭借现代计算技术的图形能力把计算过程中产生的数据转变为直观的、易于理解的、以图形或图像形式表示的静态或动态画面，从而帮助人们有效的理解计算数据，从繁琐的数据后处理中解放出来。

本文介绍了自主开发的电阻点焊过程可视化模拟与分析软件系统visual ssrsw中采用的关键技术，如接触面、接触电阻、熔核形成和长大等、面向对象技术、可视化技术等。