结构示意图；
[0052]图11为一个实施例中参数定义模块的结构示意图；
[0053]图12为一个实施例中分析步定义模块的结构示意图；
[0054] 图13为一个实施例中热载荷施加模块的结构示意图；
[0055] 图14为另一个实施例中优化蜂窝圈生成顺序装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0057] 在一个实施例中，如图1所示，提供了一种优化蜂窝圈生成顺序的方法，所述方法 包括：
[0058] 步骤102,建立激光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型，激光焊接蜂窝夹套包括 上板和下板，上板和下板在经过激光焊接之后分别生成多个蜂窝圈。
[0059] 建立激光焊接蜂窝夹套的三维几何模型，三维几何模型中包括上板、下板作为激 光焊接蜂窝夹套的夹套版，其中上板和下板在经过激光焊接之后分别生成多个蜂窝圈。具 体的可采用有限元分析软件根据实际所需的激光焊接蜂窝夹套的上板和下板的尺寸和厚 度来建立如图2所示的激光焊接蜂窝夹套的三维几何模型。根据实际激光焊接所需的蜂窝 圈的直径及数量，在上板和下板上分别划分和蜂窝圈尺寸、数量对应的圆圈形焊缝区域。蜂 窝圈的分布如图3所示。本申请中采用的焊接方式为激光焊接，也可简称为焊接。
[0060] 在该三维几何模型中分别定义上板和下板的连接关系、材料属性以及该三维几何 模型中所需的热源模型。首先，定义每个蜂窝圈处的上板和下板的连接关系。优选的，将每 个蜂窝圈处的上板和下板的连接关系定义为tie连接关系（有限元分析软件中的一种连接 关系）。tie连接关系是指上板和下板刚性连接，所连接的区域也就是实际焊接的区域不发 生相对运动和变形。在将所有的蜂窝圈处的连接关系定义完之后，采用有限元分析软件利 用生死单元法杀死所有蜂窝圈区域内的单元。单元是指利用有限元分析软件建立的有限元 模型中的单元。该三维几何模型在完成所有定义后得到的模型即为有限元模型。被生死单 元法杀死的tie连接的单元又称作生死单元。将蜂窝圈处区域定义为蜂窝圈区域单元。将 上板和下板的结合面中除了蜂窝圈处区域以外的区域定义为接触关系，具体的，是将上板 的下表面与下板的上表面的结合面中除了蜂窝圈处区域以外的区域定义为接触关系。定义 接触关系包括定义接触属性，如切向行为、法向行为等，并将接触属性指定给上板和下板结 合面中除了蜂窝圈处区域以外的区域。具体的，可采用有限元分析软件对接触关系进行定 义。其次，定义该三维几何模型中的上板和下板的材料属性。材料属性随温度变化，温度的 范围一般为从常温至熔点。上板和下板选用不锈钢材料，从常温至高温的材料属性，包括密 度、弹性模量、泊松比、塑性、热传导系数、热膨胀系数、比热、潜热等。以弹性模量为例，不锈 钢弹性模量随温度变化曲线如图4所示。在定义上板和下板的弹性模型时，随着温度的上 升，弹性模量值逐渐下降。再次，对该三维几何模型所需的热源模型进行定义。优选的，热 源模型采用双椭球体热源模型。
[0061] 对该三维几何模型中的上板和下板上分别划分网格，对于网格划分的标准在此并 不做限定。由于该三维几何模型中的上板和下板的几何形状比较规则，可在上板和下板上 划分六面体网格。由于蜂窝圈附近的温度较高，温度梯度变化大，对蜂窝圈附近和蜂窝圈处 的六面体网格进行细化，即将蜂窝圈附近和蜂窝圈处的六面体网格划分为多个较小的六面 体网格。如图5所示，为网格划分的示意图。对网格定义单元属性，优选的，将网格的单元 属性定义为二阶耦合分析单元。
[0062] 定义三维几何模型对应的边界条件，边界条件包括固定约束的边界条件和热分析 的边界条件。固定约束的边界条件根据实际焊接时激光焊接蜂窝夹套被压紧的情况来进行 定义。如图6所示，为三维模型中的固定约束的边界条件的示意图，其中圆圈中标识出的区 域为固定约束区域。三维模型中的三个方向分别用x、y、z来表示，固定约束的边界条件即 是在x、y、z三个方向上的位移为0,由此对三维模型进行固定约束。热分析的边界条件包 括温度、上板上表面辐射边界黑度系数和下板下表面对流系数。热分析的边界条件中的温 度包括上板和下板的初始温度和激光焊接蜂窝夹套所处的环境温度，其中初始温度可以根 据实际焊接工艺来确定。上板上表面辐射边界黑度系数的范围为〇. 1~1，辐射外界温度可 以与环境温度相当。在实际焊接过程中下板上设有水冷装置，因此下板下表面对流系数的 范围在1~1000W/m2 ?k。
[0063] 通过上述过程，由此建立起了激光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型。
[0064] 步骤104,根据蜂窝圈的预设生成顺序定义热结构耦合分析模型中的参数。
[0065] 在建立起的激光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型中设有相应的参数。这些参 数包括与蜂窝圈对应的分析步、热载荷，其中分析步又包括焊接载荷步和空程载荷步。根据 蜂窝圈的预设生成顺序分别定义焊接载荷步、空程载荷步、热载荷。另外，还需要根据蜂窝 圈的预设生成顺序定义蜂窝圈处的上板和下板连接关系的激活顺序。
[0066] 步骤106,根据参数进行计算，得到蜂窝圈处的上板和下板在即将焊接时的间隙 值。
[0067] 根据已定义的参数，获取每个蜂窝圈在即将进行激光焊接时，蜂窝圈处的上板和 下板的相对变形值，也就是蜂窝圈处的上板和下板在即将焊接时的间隙值，可以用S来表 不〇
[0068] 步骤108,根据间隙值对蜂窝圈的预设生成顺序进行优化，再次利用热结构耦合分 析模型计算间隙值，直至优化后的间隙值落入预设范围内。
[0069] 若计算得到的间隙值较大，未能落入预设范围内，则表示热结构耦合分析模型中 的参数所用到的预设生成顺序不符合焊接工艺的要求。为了能够减小各个蜂窝圈处的间隙 值，即S值，需要对蜂窝圈的生成顺序进行优化。优化的方法可以是对蜂窝圈沿着直线进 行焊接调整为对蜂窝圈沿着曲线进行焊接。将优化后的蜂窝圈的生成顺序再次对该热结构 耦合分析模型中的参数进行定义，并再次计算优化后的每个蜂窝圈处的上板和下板在即将 焊接时的间隙值。蜂窝圈的生成顺序可以进行多次优化，并可多次利用该热结构耦合分析 模型来计算优化后的间隙值，直到优化后的间隙值落入预设范围内。
[0070] 本实施例中，建立激光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型，激光焊接蜂窝夹套 包括上板和下板，上板和下板在经过激光焊接之后分别生成多个蜂窝圈；根据蜂窝圈的预 设生成顺序定义热结构耦合分析模型中的参数；根据参数进行计算，得到蜂窝圈处的上板 和下板在即将进行激光焊接时的间隙值；根据间隙值对蜂窝圈的预设生成顺序进行优化， 再次利用热结构耦合分析模型计算间隙值，直至优化后的间隙值落入预设范围内。由于激 光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型中的参数根据蜂窝圈的预设生成顺序来进行定义， 对参数进行计算能够得到蜂窝圈处的上板和下板在即将焊接时的间隙值，因此通过对蜂窝 夹套生成顺序进行多次调整，并通过该热结构耦合分析模型能够多次计算蜂窝圈处的上板 和下板在即将焊接时的间隙值，由此实现了省时省力的优化了激光焊接蜂窝夹套中的蜂窝 圈的生成顺序，有效减少了实际激光焊接工艺的试制次数。而且优化后的间隙值能够落入 预设范围内，进而有效减小了激光焊接蜂窝夹套中的夹套板受热膨胀间隙，进一步减少了 焊缝强度低、虚焊等缺陷的发生。
[0071] 在一个实施例中，根据蜂窝圈的预设生成顺序定义热结构耦合分析模型中的参 数的步骤包括：根据蜂窝圈定义相应的分析步；根据预设生成顺序施加热载荷至蜂窝圈区 域；根据预设生成顺序激活蜂窝圈处的上板和下板的连接关系。
[0072] 本实施例中，根据激光焊接蜂窝夹套的热结构耦合分析模型中的蜂窝圈的数量来 定义分析步。分析步的数量是蜂窝圈的数量的整数倍。优选的，分析步的数量为蜂窝圈的 数量的2倍。在其中一个实施例中，分析步包括焊接载荷步和空程载荷