Jul, 2023

焊接组件的综合数字化重建:支持改进的疲劳寿命预测

TL;DR在离岸支架基础的设计中,疲劳寿命至关重要。提出了一种增强焊接接头疲劳性能的焊后处理方法,其中高频力学冲击(HFMI)处理被证明可以显著改善疲劳性能。自动化的 HFMI 处理提高了质量保证并在与精确的疲劳寿命预测相结合时可以带来成本效益的设计。然而,常用于预测复杂或多轴接头疲劳寿命的有限元方法(FEM)依赖于对焊缝的基本 CAD 描述,未能考虑实际的焊缝几何形状和缺陷。将实际的焊缝几何形状包含在有限元模型中可以改进疲劳寿命预测和可能的裂纹位置预测,但需要利用数字重建焊缝。目前的数字重建方法耗时或需要专门的扫描设备和零件重新定位。所提出的框架则使用工业机械臂和线扫描仪结合,将数字重建作为自动化 HFMI 处理装置的一部分。该方法应用标准图像处理、简单的滤波技术和非线性优化来对齐和合并重叠的扫描。筛选的泊松表面重构完成了三维模型以创建网格表面。其结果是一种通用、具有成本效益、灵活且快速的方法,可以实现焊接零部件的常规数字重建,有助于零件设计、整体质量保证和 HFMI 处理的文档化。