基于逆工程技术的焊缝熔核尺寸测量

在汽车工业大量采用轻量化技术的形势下，车身结构的点焊强度影响着产品整体的完整性、可靠性，并在很大程度上决定了客户的满意程度。因此，有必要开发一种快速可靠的技术来检验焊缝的质量和强度。传统的检验焊缝质量技术是采用破坏性的挖凿测试和剥离测试，对试件造成了损坏，从而增加了测试成本。目前在工业中使用的非破坏性评估（NDE）方法是基于超声波探伤技术而开发的，但该技术并不总是能够成功地测试熔核的尺寸以及检测所谓的冷焊缝和硬焊缝。因此，开发了一种精确可靠的非接触式无损检测点焊质量方法。现在已经有很多基于点焊进程预测熔核尺寸的方法，这些预测方法需要已知材料性质、边界条件、特定的负荷条件、机械特性和热力学特性参数。而对于一些病态问题，由于缺少某些特定条件，求解比较困难，因此需要用1组试验数据来解决。本研究的目的是探讨采用逆工程技术方法测定焊缝熔核尺寸的可行性，该技术利用有限元方法结合焊缝表面测量技术。

该项技术需要建立一个特定的数学模型用以求解这个试验的病态逆工程问题，使其同时满足试验要求和理论计算要求。为了验证这一数值方法的准确性和高效性，还进行了多个二维试件的算例，并从试验数据出发对这一求解方法进行了灵敏度分析。

Randy Gu et al. SAE 2013-01-1374.

编译：张玉伦