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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116306117B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310175375.0，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法是由王振民;卢格;田济语;廖海鹏;张芩设计研发完成，并于2023-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法，包括以下步骤：构建快频脉冲焊接电弧模型；将进行网格划分后的快频脉冲焊接电弧模型导入到Fluent软件；定义保护气体和焊接工件的材料物理性质；指定边界类型和边界条件；设置控制参数和松弛因子；对焊接电弧计算区域和焊接工件计算区域进行初始化；对焊接电弧计算区域进行求解计算；在不同焊接电流下进行快频脉冲焊接电弧仿真，和或在不同快频频率下进行快频脉冲焊接电弧仿真。该方法能够仿真出在不同焊接电流和不同快频频率条件下的电弧形态和电弧压力曲线，有利于进行电弧收缩效果、电弧径向尺寸、电弧挺度等研究，为电弧焊接选择更佳参数。

本发明授权一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种快频脉冲电流下焊接电弧的传热特性仿真方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、构建快频脉冲焊接电弧模型；在快频脉冲焊接电弧模型中设定焊接电弧计算区域、焊接工件计算区域、保护气体进气口、保护气体出气口；利用有限元网格划分方法对快频脉冲焊接电弧模型进行网格划分； S2、将进行网格划分后的快频脉冲焊接电弧模型导入到Fluent软件；在Fluent软件中，设定基于压力的求解器，并设定二维坐标下的控制方程组；所述控制方程组包括质量守恒方程、轴向动量守恒方程、径向动量守恒方程和能量守恒方程； 质量守恒方程为：轴向动量守恒方程为：径向动量守恒方程为：能量守恒方程为：其中，fz和fr分别是轴向和径向的洛伦兹力分量，Su是能量守恒方程的源项，ρ是液态金属密度；z和r分别表示快频脉冲焊接电弧模型的轴线方向和径向方向；u和v分别是流体轴向流速和流体径向流速；p是流体压力；cp是定压比热容；T是热力学温度；κ是热导率；jz和jr分别是电流密度的轴向和径向分量；B是磁感应强度；σ是电导率；kB是Boltzmann常数；e是电子电量；SR是辐射热损失；是偏微分符号；μ是液态金属的动力粘度系数；流体由液态金属流体和焊接电弧等离子流体组成；液态金属流体是指焊接工件形成的液体金属流体； 对快频脉冲焊接电弧模型，将焊接电弧计算区域设定为层流模型，将焊接工件计算区域设定为层流模型和凝固熔化模型； S3、在Fluent软件中，定义保护气体和焊接工件的材料物理性质； S4、在Fluent软件中，针对焊接电弧计算区域和焊接工件计算区域的各个边界，指定边界类型和边界条件； S5、在Fluent软件中，设置控制参数和松弛因子； S6、对焊接电弧计算区域和焊接工件计算区域进行初始化； S7、对焊接电弧计算区域和焊接工件计算区域的流体压力p、流体轴向流速u和流体径向流速v进行求解计算； S8、在不同焊接电流下进行快频脉冲焊接电弧仿真，和或在不同快频频率下进行快频脉冲焊接电弧仿真。

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