买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟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：CN119808478B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202411872223.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法是由陈文韬;潘明辉;孙奥林;李先通;李翔飞;陈志强;梁康乐;宋梅利设计研发完成，并于2024-12-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法，具体如下：基于有限元法开展铝合金薄壁件T型接头焊接过程宏观温度场模拟，获取局部温度场数据。基于线性插值法，将局部温度场数据对时间插值，获取微观元胞温度场数据。建立三维熔池枝晶生长模型，计算熔池中晶粒形核的位置、生长速度以及固相率。建立溶质浓度场分布模型，计算界面元胞生长过程中的溶质分配与扩散。基于偏心正八面体算法，建立空间元胞捕获模型，完成焊缝熔池凝固过程的三维微观组织演变模拟。本发明采用一种用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法，能够实现焊缝熔池凝固过程的三维微观组织形貌与溶质浓度分布的模拟，对更加全面的描述焊缝熔池凝固过程与提高焊接接头力学性能具有重要意义。

本发明授权用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种用于电弧焊焊缝熔池凝固过程三维微观组织演变模拟方法，焊接过程中的铝合金薄壁件在热源的影响下，高于焊缝金属液相线温度的部分区域熔化形成熔池，温度降低后熔池中的液相金属，随着枝晶的生长逐渐凝固，形成新的微观组织，其特征在于，步骤如下： 步骤1：基于有限元法进行铝合金薄壁件T型接头焊接过程宏观温度场模拟，获取局部温度场数据，转入步骤2； 步骤2：基于线性插值法，将局部温度场数据对时间插值，获取微观元胞温度场数据，将高于材料液相线温度的元胞定义为液相元胞，转入步骤3； 步骤3：基于非均匀连续形核模型，在计算区域内随机确定形核位置，转入步骤4； 步骤4：基于高斯分布的形核密度模型，判断当前总过冷度下形核位置元胞是否形核，当总过冷度大于临界过冷度时，其状态由液相元胞转变为形核元胞，转入步骤5； 步骤5：基于溶质通量平衡，计算形核元胞或界面元胞中生长界面的速度大小和法线方向，进而计算沿界面法线方向覆盖元胞的长度与固相率增量Δfs，以建立三维熔池枝晶生长模型，转入步骤6； 步骤6：基于溶质守恒与菲克定律，计算界面元胞生长过程中的溶质分配与扩散，以建立溶质浓度场分布模型，转入步骤7； 步骤7：基于偏心正八面体算法，建立空间元胞捕获模型，并根据欧拉角计算三维枝晶生长取向，将正八面体顶点位置处的邻胞状态变为液相元胞，当该元胞固相率fs到达1时生长为固相元胞并停止捕获，具体如下： 步骤7.1、根据欧拉角计算三维枝晶生长取向： 对于晶体结构为面心立方的铝合金，表示旋转后＜100＞晶向的向量可由旋转矩阵RT计算；在笛卡尔坐标系XYZ中，将XOY平面绕Z轴旋转角度w1，进而将YOZ平面绕X轴旋转角度w2，最后将XOY平面绕Z轴旋转角度w3，得到新的坐标系X'Y'Z'，其中，坐标系XYZ与坐标系X'Y'Z'中的向量x,y,zT与向量x',y',z'T之间的转换关系表示为： 步骤7.2、基于偏心正八面体算法，建立空间元胞捕获模型： 在形核元胞的中心位置设置一个偏心正八面体，正八面体的三条对角线分别与面心立方晶粒的＜100＞晶向、＜010＞晶向以及＜001＞晶向平行，局部坐标系下晶体取向的方向向量u＜100＞、v＜010＞和w＜001＞分别为： u＜100＞＝[R11R21R31] v＜010＞＝[R12R22R32] w＜001＞＝[R13R23R33] 对角线长度Ldia会随着固相率增量Δfs的累积不断增长，Ldia表达式为： Ldia＝∑ΔfsLmax 最大半对角长度Lmax为沿晶体取向穿过元胞的最大距离，其计算式为： Lmax＝maxL[100],L[010],L[001] 式中，L[100]，L[010]和L[001]分别代表沿着＜100＞晶向、＜010＞晶向以及＜001＞晶向方向穿过元胞的距离，其表达式为： 偏心正八面体的中心坐标为x0',y0',z0'，第k个顶点的全域坐标xk,yk,zk通过下式计算： 式中，R1，R2和R3为晶体取向方向向量在X轴，Y轴和Z轴的分量，LR为晶体取向方向向量的长度； 随着对角线的增长，偏心正八面体的顶点位置将进入邻胞中，若其为液相元胞，则捕获为界面元胞，并在顶点位置生成偏转方向相同的正八面体，从而建立三维熔池枝晶生长的空间元胞捕获模型； 转入步骤8； 步骤8：联合非均匀连续形核模型、三维熔池枝晶生长模型、溶质浓度场分布模型、空间元胞捕获模型，重复步骤3～步骤7，直至模拟区域内生长态元胞与液相元胞均转变为固相元胞，模拟得出焊缝金属的三维微观组织形貌。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人南京理工大学，其通讯地址为：210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。