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GMAW过程的系统仿真

王广英  
【摘要】: 熔化极气体保护焊由于自身所具备的许多优点,在生产实践中得到了广泛的应用,本文利用计算机仿真的方法对GMAW的工艺性能进行研究。首先简要介绍了系统仿真的基本理论和仿真试验的一般过程,分析了数学模型的作用及建立的方法,了解了一个连续系统的计算机实现问题。确定了本文仿真的性质,为以后的建模打下了基础。焊接过程的数学模型化是实现焊接过程高水平数字化过程控制的基础。本文对GMAW熔滴过渡机理进行了分析,从焊接规范方面分析了影响熔滴过渡的因素。采用目前国际控制领域内应用最广的MATLAB软件,分别建立确定电弧长度仿真模型、电弧非线性负载仿真模型和电源——电弧系统的仿真模型,由上述三个仿真模型建立GMAW过程的仿真模型。在确定电弧长度的系统中考虑了熔滴过渡模型,在熔滴过渡模型中熔滴是以球形附着在焊丝端部的方式来处理的。该仿真模型以组合图形方式,直观、有效地表征了各环节的特性。通过系统仿真,得出了各焊接参数的仿真数值和变化趋势图。即电弧长度随焊接电压及送丝速度变化等。计算机仿真结果与实际焊接过程动态变化参数基本相符,结果表明仿真波形与实验波形基本一致,而且与相关理论分析也是相符的。在文章的最后,给出了本研究的结论,研究结果表明所建的仿真模型是合理的,GMAW熔滴过渡过程的计算机仿真是切实可行的。


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