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申请/专利权人：江苏航运职业技术学院

摘要：本发明公开了一种钢结构焊缝有限元模型的建模方法及系统，涉及钢结构技术领域，该系统通过三维激光扫描仪和数字图像处理系统，高精度地获取焊缝特征参数，通过焊接评估指数Hc和焊接质量指数Hz的计算，综合评估焊接过程中的参数和质量，及时发现焊接质量问题，防止焊缝裂纹、未熔合和气孔，并采取相应的措施加以修正；通过焊缝熔池指数Rz、焊接评估指数Hc和焊接质量指数Hz的综合评估，系统全面评估焊缝的质量和结构特征，进而计算出焊缝的缺陷指数QX，发现焊接中的潜在缺陷并采取相应的措施及时加以修正，再对比焊缝熔池指数Rz、焊接评估指数Hc和焊接质量指数Hz，针对性地解决焊接质量问题，提高焊接质量和结构安全性。

主权项：1.一种钢结构焊缝有限元模型的建模系统，其特征在于：包括模型建立模块（1）、识别提取模块（2）、焊接中期监测模块（3）、焊接质量监测模块（4）、评估生成模块（5）；所述模型建立模块（1），用于用视觉检测技术采集船舶焊缝信息，并通过CAD绘制出船舶焊缝的几何形状和连接部位，建立三维船舶钢结构焊缝模型，并在三维船舶钢结构焊缝模型中生成网格对焊缝区域进行分析；所述识别提取模块（2），用于识别焊缝形状，并将同样焊缝形状的进行归类，获得I形状焊缝区域、V形状焊缝区域以及U形状焊缝区域，并在三维船舶钢结构焊缝模型中进行第一分类标记；采集I形状焊缝区域、V形状焊缝区域以及U形状焊缝区域中每一个焊缝熔池体积Tj、坡口角度Pjd、坡口深度Pkj和几何特征指数Jtz，构建待焊缝熔池数据集（201），并通过计算获得待焊缝熔池指数Rz，再将待焊缝熔池指数Rz的值在三维船舶钢结构焊缝模型中进行第二分类标记；所述焊接中期监测模块（3），用于采集I形状焊缝区域、V形状焊缝区域以及U形状焊缝区域在焊接过程中的各项参数，并构建焊接数据集（301），同时利用焊接数据集（301）计算获得焊接评估指数Hc；所述焊接质量监测模块（4），用于采集I形状焊缝区域、V形状焊缝区域以及U形状焊缝区域在焊接完成后的质量数据，建立质量数据集（401），并提取质量数据集（401）中的焊接质量指数Hz，获取焊缝构建缺陷指数QX；所述评估生成模块（5），用于评估缺陷指数QX，利用评估单元（501）预设阈值X对评估缺陷指数QX进行评估，并设置钢结构焊接区域的加载条件，再利用求解单元（503）计算整体焊接区域的指标，再将分析结果和可视化图表整合到分析报告中，通过生成单元（504）呈现给用户，以帮助用户理解分析结果和做出相应的决策。

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