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關(guān)鍵詞：動態(tài)電阻；電阻點焊；雙相鋼；質(zhì)量監(jiān)控

中圖分類號：TG453.9文獻標文獻標識碼：A文獻標DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2014.05.07

Abstract：The welding parameters in the resistance spot welding （RSW） process of dual phase steel were collected by the data acquisition system. The results show that both the change of welding parameters and microstructure of material have important impact on the welding dynamic resistance and the impact obeys a certain regularity. A sharp drop in dynamic resistance can be used to identify the occurrence of welding spatter. So the regularity of the welding dynamic resistance can be used to forecast the process of forming the welding nugget and to monitor the quality of welding joints.

Key words：dynamic resistance； resistance spot welding； dual phase steel； quality monitoring

雙相高強度鋼由于將馬氏體引入到高延性的鐵素體中，從而使其具有低屈強比、高初始加工硬化速率、良好強度和延性的配合等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代汽車輕量化發(fā)展的主要車身制造用板材之一[1]。電阻點焊作為一種重要的焊接方法，其生產(chǎn)效率高、操作簡單且易于實現(xiàn)自動化，廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空、電子技術(shù)等部門中。電阻點焊焊接過程中，動態(tài)電阻在一定程度上反映了熔核的生長情況，與焊接質(zhì)量密切相關(guān)。Dickinson等人搭建了低碳鋼點焊參數(shù)采集系統(tǒng)，指出動態(tài)電阻與熔核的形成過程有很大的相關(guān)性，動態(tài)電阻曲線與焊接電流、電極壓力和焊件材料有關(guān)[2]。李桂中等人對低碳鋼點焊過程中動態(tài)電阻曲線進行了修正，得到最優(yōu)動態(tài)電阻特性[3]。文靜等人通過研究指出不銹鋼動態(tài)電阻曲線的拐點時間及終點值分別與熔核出現(xiàn)時間和最終熔核尺寸有很強的相關(guān)性[4]。萬曉慧等人研究了分流和翹曲變形影響下的不銹鋼點焊動態(tài)電阻曲線，指出不銹鋼動態(tài)電阻曲線的準穩(wěn)態(tài)電阻值與熔核直徑呈現(xiàn)近似的指數(shù)曲線變化[5]。本文針對新型雙相高強度鋼的電阻點焊，通過采集其焊接過程中的動態(tài)電阻曲線，研究雙相鋼電阻點焊過程中動態(tài)電阻的變化規(guī)律，為焊接過程質(zhì)量監(jiān)控提供依據(jù)。

1 動態(tài)電阻測試試驗

采用YR―350SB2HGE型單相交流電阻焊機，由電流傳感器、積分放大電路以及示波器組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取焊接電流，通過連接在點焊機上下電極間的導(dǎo)線直接測量電壓信號，如圖1所示。為了屏蔽點焊過程中大電流帶來的磁場干擾，引出導(dǎo)線采用雙絞線形式。

試驗試件為1.7 mm厚的DP600雙相鋼。將試件切割成120 mm×40 mm兩兩搭接，在其搭接中心處焊接，如圖2所示。電極材料為鉻鋯銅，端面直徑6 mm。試驗過程中預(yù)壓時間與保壓時間均為10周波（1周波為0.02 s）。

試驗中焊接電流、電極間電壓的波形采用示波器輸出。為了減小系統(tǒng)噪聲以及測量過程中外界的干擾，將測得的信號采用Matlab編程降噪、濾波。濾波后的噪聲基本上已經(jīng)去除，滿足精度要求。根據(jù)濾波后的電流與電壓信號，提取電流信號的峰值I與相應(yīng)時刻電壓信號值U，根據(jù)歐姆定律可求得相應(yīng)時刻的電阻。取峰值時刻的電流值計算電阻的目的在于消除交流電的電感。描述不同時刻的電阻值與時間的關(guān)系，便可得到雙相鋼點焊過程中的動態(tài)電阻曲線。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 雙相鋼電阻點焊動態(tài)電阻的變化規(guī)律

圖3是焊接電流為8.5 kA，焊接時間為14周波，電極壓力為3 150 N時試驗測得的雙相鋼點焊動態(tài)電阻圖。由圖3可知，焊接初始由于帶有氧化膜的工件表面較為粗糙，接觸電阻大，隨著電極壓力的施加，氧化膜被壓碎，工件的接觸面積增大，接觸電阻急劇減小，動態(tài)電阻曲線下降。當電阻值減小到一定程度后，動態(tài)電阻曲線迅速上升。這是由于焊接開始后，隨著通電時間的增加，焊接區(qū)溫度不斷上升，雙相鋼中的鐵素體與馬氏體開始奧氏體化，而奧氏體的電阻率高于鐵素體和馬氏體，電阻值隨之增加。動態(tài)電阻曲線達到峰值后，呈現(xiàn)單調(diào)下降趨勢，這是由于隨著工件表面的溫度升高，材料軟化使彈塑性變形增大，形成電極壓痕，導(dǎo)致通電路徑變短，電阻下降。當溫度升高到一定值后，因受到電極的限制，熔融金屬被擠向焊件之間，使焊件之間的空隙增大，導(dǎo)電面積的增大受到限制，故動態(tài)電阻緩慢減小并趨于穩(wěn)定[6-7]。

2.2 焊接參數(shù)對動態(tài)電阻的影響

圖4是電極壓力為4 700 N，焊接時間為14周波，焊接電流分別為4.5 kA、6.3 kA和8.5 kA的動態(tài)電阻曲線。由圖4可知，起初動態(tài)電阻值隨著焊接電流的增加而減小，這是因為焊接電流越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度越高，在相同的電極壓力作用下焊件表面的彈塑性變形越大，接觸面積越大，接觸電阻越小。但是在不同焊接電流的情況下，電阻值的峰值基本上是一致的，只是到達峰值的時間隨著電流的減小而延后。這是因為電阻峰值的大小主要取決于奧氏體化的程度以及溫度，焊接電流越小達到相同的奧氏體化的程度和溫度所需的時間越長。此外，動態(tài)電阻曲線下降階段拐點出現(xiàn)的時刻隨著焊接電流的增加而提前。電流越大，產(chǎn)生的熱量越多，溫度的上升速度也會越快，在其它情況相同的前提下，熔核出現(xiàn)的時間越早，熔核的生長直徑會越大，導(dǎo)致電阻快速下降到相同電阻值所需要的時間越少。拐點后的下降階段，隨著電流值的增大，電阻的終值越小，這主要是在不發(fā)生噴濺的前提下，電流越大，產(chǎn)生的熔核也越大[8]，導(dǎo)電面積越大，電阻越小。

電極壓力是影響電阻點焊質(zhì)量的重要因素，圖5是焊接電流為8.5 kA，焊接時間為14周波，電極壓力分別為3 650 N、4 200 N和4 700 N的動態(tài)電阻曲線。從圖中可以看出電極壓力對動態(tài)電阻的影響較大，整個電阻曲線呈現(xiàn)出隨著電極壓力增大而整體下降的趨勢。這是因為，在焊接初始階段，電阻值主要由接觸電阻組成，隨著電極壓力的增加，工件與工件之間、電極與工件之間的彈塑性變形增大，接觸面積增大，較大的壓力擠壓工件表面的氧化膜，直到將其壓碎，促使電阻值減小。在接下來的焊接過程中，由于焊接電流不變，故焊接熱量一致。但是隨著壓力越來越大，電極壓痕增大導(dǎo)致通電路徑縮短，電阻值越小。然而由圖5可知，不同電極壓力下的曲線的拐點時間幾乎一致，這說明動態(tài)電阻曲線拐點出現(xiàn)的時間不隨電極壓力的變化而變化。

2.3 虛焊與發(fā)生噴濺時的動態(tài)電阻變化規(guī)律

電阻點焊過程時間極短，焊接工藝參數(shù)的不合理設(shè)置或是短時波動都可能造成熔融金屬的飛濺、虛焊甚至脫焊等焊接質(zhì)量缺陷[9]。圖6是虛焊時的動態(tài)電阻曲線圖。此時焊接電流為4.3 kA，電極壓力為4 700 N，焊接時間為13周波。由圖6可知，電阻值的初始值較大，這主要是由于接觸電阻的作用，但是在第2個階段電阻值的上升速度很緩慢。隨著溫度的上升電阻值達到峰值，然而到達峰值后電阻值迅速下降。

當電流過大或電極壓力偏小時，點焊往往容易發(fā)生焊接噴濺，在發(fā)生噴濺時，動態(tài)電阻會發(fā)生突降。焊接噴濺的產(chǎn)生會降低焊件的表面質(zhì)量，影響焊件的耐腐蝕性能及疲勞強度，降低電極的使用壽命和焊件的力學性能[10]，因此在焊接過程中應(yīng)避免發(fā)生噴濺。圖7是當焊接電流為10 kA，焊接時間為17周波，電極壓力為3 650 N發(fā)生焊接噴濺時的動態(tài)電阻曲線。由圖7可知，在發(fā)生噴濺時動態(tài)電阻出現(xiàn)一個驟降，同時穩(wěn)定電阻值減小，減小幅值達50 μΩ左右，這與沒有發(fā)生噴濺時的動態(tài)電阻差別非常明顯，因而可以利用動態(tài)電阻的這一規(guī)律來監(jiān)測雙相鋼電阻點焊是否發(fā)生焊接噴濺。

3 結(jié)論

（1）雙相鋼電阻點焊的動態(tài)電阻與雙相鋼在點焊過程中的微觀組織變化有著密切的關(guān)系。溫度升高以及奧氏體化的發(fā)展促使動態(tài)電阻曲線迅速上升并且達到峰值，完全奧氏體化后電阻曲線為單調(diào)下降曲線且下降越來越平緩，并出現(xiàn)拐點。

（2）焊接電流對動態(tài)電阻曲線影響較大。當焊接電流增大時，電阻曲線的峰值與拐點提前達到，但是不同電流下的峰值變化不是很明顯。電極壓力的減小導(dǎo)致電阻曲線的整體上移，但電阻峰值點與拐點的時間不變。

（3）當電流或焊接時間過小時，焊件產(chǎn)生虛焊，電阻峰值點延后，并且下降段沒有拐點；當焊接電流或焊接時間過大，則會出現(xiàn)焊接噴濺，此時電阻曲線下降段會出現(xiàn)突降?？梢?，焊接過程中動態(tài)電阻的變化規(guī)律可以較好地體現(xiàn)焊接質(zhì)量，因而可利用動態(tài)電阻的變化情況監(jiān)控雙相鋼電阻點焊質(zhì)量。

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【關(guān)鍵詞】壓力傳感器 位移傳感器 羅氏線圈電流傳感器 自動化

電阻點焊是工件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法，廣泛應(yīng)用于航空、能源、汽車等行業(yè)。其具體工藝過程為：

（1）將焊件表面清理干凈，裝配準確后，送入上、下電極之間，施加壓力，使其接觸良好；

（2）通電使兩工件接觸表面受熱，局部熔化，形成熔核；

（3）斷電后保持壓力，使熔核在壓力下冷卻凝固形成焊點；

（4）去除壓力，取出工件。在整個焊接過程中，焊接電流、電極壓力、通電時間等點焊工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量有重大影響。隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化的全面推進，通過對各點焊工藝參數(shù)的實時監(jiān)測和反饋，電阻點焊技術(shù)也進入一個全新的自動化階段。在實現(xiàn)電阻點焊自動化的過程中，傳感器的應(yīng)用功不可沒。

傳感器，能感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成為可用信號輸出的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。在電阻點焊過程中常用的傳感器包括羅氏線圈電流傳感器、直線位移傳感器和壓力傳感器等。

1 壓力傳感器

在電阻點焊中，電極力的作用是保證電極與焊件以及焊件與焊件之間必要的電接觸，且限制焊接區(qū)金屬的噴濺。對于點焊過程中電極壓力的測定，目前經(jīng)常采用電阻式壓力傳感器。如圖1所示，電極壓力是由電極上下伸縮所產(chǎn)生的，而電極的伸縮則受電極臂內(nèi)氣缸的控制。通過對氣缸氣壓的控制，來達到控制電極壓力的目的。同樣，監(jiān)測氣缸進氣氣壓的大小也可以達到監(jiān)測電極壓力的目的。

本文采用的是壓力傳感器，GZP160，該傳感器是壓阻式傳感器由一個彈性膜及集成在膜上的4個等值電阻組成，四個壓敏電阻形成了惠斯通電橋結(jié)構(gòu)，當有壓力作用在彈性膜上時電橋會產(chǎn)生一個與所加壓力成線性比例關(guān)系的電壓輸出信號。在電阻點焊過程中，電極壓力的加壓過程可以分為電極觸壓到焊件上、預(yù)壓壓力、焊接壓力、鍛壓壓力、卸載五個階段。為保證良好的焊接質(zhì)量，各階段所需的壓力有所不同。通過對電極氣缸壓力的監(jiān)測，GZP160壓力傳感器可以較準確地采集到點焊電極壓力的變化，系統(tǒng)根據(jù)實測的壓力參數(shù)，反映給控制系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)其測量到的板材厚度和焊接的過程變化，給出不同的輸出量，以形成一個閉環(huán)控制，驅(qū)動電極氣缸的進氣閥，調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)部的氣壓來動態(tài)調(diào)節(jié)電極壓力，保證焊點的焊接質(zhì)量。

2 直線位移傳感器

直線位移傳感器的功能在于把直線機械位移量轉(zhuǎn)換成電信號。通常將可變電阻滑軌定置在傳感器的固定部位，通過滑片在滑軌上的位移來測量不同的阻值。傳感器滑軌連接穩(wěn)態(tài)直流電壓，允許流過微安培的小電流，滑片和始端之間的電壓，與滑片移動的長度成正比。圖1中所示的位移傳感器即拉桿式位移傳感器，安裝在電阻點焊機的電極臂上可伸縮的電極內(nèi)部。焊接開始前，需要對電極進行零校準。具體操作如下：在保證上下電極軸心在同一直線上時，不加任何焊件，使兩個電極頭緊密接觸，此時點焊機控制系統(tǒng)將位移傳感器當前滑片所在位置的電壓值記錄并存儲。當將焊件夾在兩個電極點焊頭中間時，點焊頭的位置較之前的零校準位置發(fā)生一定偏移，則位移傳感器的滑片位置也發(fā)生相應(yīng)變化，傳遞給控制系統(tǒng)的電壓值也就不同。不同的電壓值對應(yīng)不同的點焊頭位移距離，該位移量也就是需要焊接焊件的厚度。這就是位移傳感器的主要作用。傳感器將所測焊件的厚度參數(shù)傳遞給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)板件厚度，自動設(shè)定合理的焊接電流和時間，實現(xiàn)電阻點焊的自動化。其具體應(yīng)用電路如圖2。

圖中插座處為拉桿式位移傳感器的接線處，采用直流12V供電，放大器將其反饋電壓放大后，經(jīng)線性光耦隔離將距離數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)。線性光耦的作用是既保證傳感器傳送的電壓值跟鈑金厚的線性關(guān)系，又能將焊接頭上的大電流與控制系統(tǒng)隔開，從而提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。

3 羅氏線圈電流傳感器

羅氏線圈電流傳感器，是一個均勻纏繞在非鐵磁性材料上的環(huán)形線圈，輸出信號是電流對時間的微分。通過一個對輸出的電壓信號積分的電路，就可以真實還原輸入電流。跟傳統(tǒng)的霍爾傳感器相比，羅氏線圈具有測量范圍寬，精度高，穩(wěn)定可靠，響應(yīng)頻帶寬，抗干擾性強等特點。它的基本工作原理如圖3。

當被測電流沿軸線通過羅氏線圈中心時，在環(huán)形繞組所包圍的體積內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場。線圈內(nèi)部磁場強度為H，由安培環(huán)路定律得：∮H?dl=I（t）；線圈的感應(yīng)電壓與H的變化率成正比，因此，所有線圈的感應(yīng)電勢之和與電流的變化率成正比，也就是：e（t）=di/dt，對輸出電壓e（t）求積分，即為電流。

逆變焊接電源中，對焊接電流的實時監(jiān)測主要有以下作用：

（1）逆變焊接電源根據(jù)焊接電流的反饋形成一個閉環(huán)反饋，通過PI調(diào)節(jié)，可以輸出需要的焊接電流波形。如圖4所示。

（2）當系統(tǒng)檢測到焊接電流值超過過載保護電路的電流設(shè)定值時，輸出控制系統(tǒng)會中止逆變焊接電源中所有有功率器件的輸入脈沖，將焊接電流降為0A，進而保護焊接電源。

（3）實時的電流監(jiān)測，可以動態(tài)的了解電阻點焊過程中電流的變化，給提高焊點質(zhì)量最直接的數(shù)據(jù)參考。

4 電導(dǎo)率傳感器

在焊接不同的金屬材料時，電阻點焊機需要設(shè)定不同的焊接參數(shù)。不銹鋼的電阻率高，其導(dǎo)電性差，因此點焊不銹鋼時產(chǎn)熱易散熱難，其所需的焊接電流較??；鋁合金電阻率低，其導(dǎo)電性好，因此點焊鋁合金時產(chǎn)熱難而散熱易，其所需的焊接電流很大。如果能通過金屬電阻率傳感器，在焊接前對焊件的電阻率進行檢測，則可以根據(jù)焊件的導(dǎo)電特性設(shè)定合理的焊接電流和焊接時間。金屬電阻率的測量需要直接接觸焊件，而直接接觸焊件，在焊接過程中必然會有大的焊接電流。這是金屬電阻率傳感器無法承受的。因此，在實際應(yīng)用中，電阻率的測量是通過在焊件上加載一個小的焊接電流，并檢測焊件兩端的電壓，根據(jù)R=U/I，大概估算出金屬焊件的電阻率。

5 結(jié)論

在應(yīng)用中通過壓力傳感器、位移傳感器、電阻率傳感器對電阻點焊過程中電極壓力、焊件厚度，焊件電阻率進行實時監(jiān)測，系統(tǒng)根據(jù)所測數(shù)據(jù)自動設(shè)定電極壓力、焊接電流、焊接時間；在焊接過程中，羅氏線圈電流傳感器實時采集和調(diào)整焊接電流。電阻點焊過程中各種傳感器的使用，實時監(jiān)控了焊件的焊接過程，保證了焊件的焊接質(zhì)量，實現(xiàn)電阻點焊過程的自動化。

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關(guān)鍵詞：電阻點焊；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；消音鋸片

0序言

電阻點焊過程是一個高度非線性，既有多變量靜態(tài)疊加又有動態(tài)耦合，同時又具有大量隨機不確定因素的復(fù)雜過程。這種復(fù)雜性使得傳統(tǒng)方法確定最佳工藝參數(shù)存在操作復(fù)雜、精度低等缺陷。

本文通過深入研究提出了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化消音鋸片電阻點焊工藝參數(shù)方法。以試驗數(shù)據(jù)為樣本，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立焊接工藝參數(shù)與焊接性能之間的復(fù)雜模型，充分發(fā)揮神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射能力。為準確預(yù)測點焊質(zhì)量提高依據(jù)。在運用試驗手段、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高度非線性擬合能力結(jié)合的方式，能在很大程度上克服傳統(tǒng)方法的缺陷，完成網(wǎng)絡(luò)的訓練、檢驗和最優(yōu)評價，為電阻點焊過程的決策和控制提供可靠依據(jù)。

1原理

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是用物理模型模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能和結(jié)構(gòu)，可以在未知被控對象和業(yè)務(wù)模型情況下達到學習的目的。建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)高度并行的信息處理能力，較強的非線性映射能力及自適應(yīng)學習能力，同時為消除復(fù)雜系統(tǒng)的制約因素提供了手段。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在足夠多的樣本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以很好地比較任意復(fù)雜的非線性函數(shù)。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)可用硬件實現(xiàn)的方法進行開發(fā)。目前應(yīng)用最成熟最廣泛的一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是前饋多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（bp），通常稱為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的基本思想是：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸入與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出的數(shù)學關(guān)系用以表示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與系統(tǒng)動態(tài)參數(shù)之間的復(fù)雜的物理關(guān)系，即訓練。我們發(fā)現(xiàn)利用經(jīng)過訓練的模型進行權(quán)值和閾值的再修改和優(yōu)化（稱之為學習）時，其計算速度要大大快于基于其他優(yōu)化計算的速度。

bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一般由大量的非線性處理單元——神經(jīng)元連接組成的。具有大規(guī)模并行處理信息能力和極強的的容錯性。每個神經(jīng)元有一個單一的輸出，但可以把這個輸出量與下一層的多個神經(jīng)元相連，每個連接通路對應(yīng)一個連接權(quán)系數(shù)。根據(jù)功能可以把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分為輸入層，隱含層（一或多層），輸出層三個部分。設(shè)每層輸入為ui(q)輸出為vi(q)。同時，給定了p組輸入和輸出樣本 ，dp（p=200）。

（6）

該網(wǎng)絡(luò)實質(zhì)上是對任意非線性映射關(guān)系的一種逼近，由于采用的是全局逼近的方法，因而bp網(wǎng)絡(luò)具有較好的泛化的能力。

我們主要是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性自適應(yīng)能力，將它用于消音鋸片的電阻點焊過程。訓練過程是：通過點焊實驗獲得目標函數(shù)與各影響因素間的離散關(guān)系，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱式來表達輸入輸出的函數(shù)關(guān)系，即將實驗數(shù)據(jù)作為樣本輸入網(wǎng)絡(luò)進行訓練，建立輸入輸出之間的非線性映射關(guān)系，并將知識信息儲存在連接權(quán)上，從而利用網(wǎng)絡(luò)的記憶功能形成一個函數(shù)。不斷地迭代可以達到sse（誤差平方和）最小。

我們這次做的消音金剛石鋸片電焊機，通過實驗發(fā)現(xiàn)可以通過采用雙隱層bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可以很好的反應(yīng)輸入輸出參數(shù)的非線性關(guān)系。輸入神經(jīng)元為3，分別對應(yīng)3個電阻點焊工藝參數(shù)。輸出神經(jīng)元為1，對應(yīng)焊接質(zhì)量指標參數(shù)。設(shè)第1隱含層神經(jīng)元取為s1，第2隱含層神經(jīng)元取為s2。輸入層和隱含層以及隱層之間的激活函數(shù)都選取log-sigmoid型函數(shù)，輸出層的激活函數(shù)選取pureline型函數(shù)。

2點焊樣本的選取

影響點焊質(zhì)量的參數(shù)有很多，我們選取點焊時的控制參數(shù)，即點焊時間，電極力和焊接電流，在固定式點焊機上進行實驗。選用鋼種為50mn2v，φ600m的消音型薄型圓鋸片基體為進行實驗。對需要優(yōu)化的參數(shù)為點焊時間，電極力和焊接電流3個參數(shù)進行的訓練。最后的結(jié)果為焊接質(zhì)量，通常以鋸片的抗拉剪載荷為指標。

建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時，選擇樣本非常重要。樣本的選取關(guān)系到所建立的網(wǎng)絡(luò)模型能否正確反映所選點焊參數(shù)和輸出之間的關(guān)系。利用插值法，將輸入變量在較理想的區(qū)間均勻分布取值，如果有m個輸入量，每個輸入量均勻取n個值（即每個輸入量有m個水平數(shù)）, 則根據(jù)排列組合有nm個樣本。對應(yīng)于本例，有3個輸入量，每個變量有5個水平數(shù)，這樣訓練樣本的數(shù)目就為53=125個。

我們的實驗，是以工人的經(jīng)驗為參考依據(jù)，發(fā)現(xiàn)點焊時間范圍為2~8s，電極力范圍為500~3000n，點焊電流范圍為5~20ka時，焊接質(zhì)量比較好。我們先取點焊電流，電極力為定量，在合理的范圍內(nèi)不斷改變點焊時間，得到抗拉剪載荷。如此，可以得到不同點焊電流和電極力的抗拉剪載荷。根據(jù)點焊數(shù)據(jù)的情況，我們共選用200組數(shù)據(jù)。部分測試數(shù)據(jù)如表1：

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的關(guān)鍵是訓練，而訓練時隨著輸入?yún)?shù)個數(shù)的增加樣本的排列組合數(shù)也急劇增加，這就給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模帶來了很大的工作量，甚至于無法達到訓練目的。

3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

我們用200組訓練樣本對進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，以err_goal=0.01為目標。調(diào)用matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱中的函數(shù)編程計算，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的訓練，訓練完成后便得到一個網(wǎng)絡(luò)模型。

程序如下：

x1=[2.1 2.5 3 3.5 4……]； %點焊時間輸入，取200組

x2=[1.3 1.5 1.9 2.1 2.3……]；%電極力輸入，取200組

x3=[9 10 11 12 13……];%點焊電流輸入，取200組

y=[2756 3167 3895 3264 2877……]； %輸出量，取200組

net=newff([1 10;0.5 3;5 20],[10 10 1],{'tansig''tansig''purelin'});

%初始化網(wǎng)絡(luò)

net.trainparam.goal = 0.01;%設(shè)定目標值

net=train(net,[x1;x2;x3],y);%訓練網(wǎng)絡(luò)

figure； %畫出圖像

選取不同的s1,s2，經(jīng)過不斷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練，發(fā)現(xiàn)當s1=8,s2=6時，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以達到要求。工具箱示意圖如下圖1。

圖 1工具箱示意圖

工具箱示意圖非常清晰地表示了本實驗的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，輸出以及訓練的過程。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓練結(jié)果，如圖2所示:

圖2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習過程

圖中可以看出雙層網(wǎng)絡(luò)訓練的sse在訓練100次時，已經(jīng)接近0.0001，效果較理想。

為了驗證經(jīng)過訓練的網(wǎng)絡(luò)模型的泛化能力，在輸入變量所允許的區(qū)域內(nèi)又另選多個樣本進行了計算。發(fā)現(xiàn)：利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算的測試輸出與期望輸出值相符，誤差小于2％。

在已經(jīng)訓練好的網(wǎng)絡(luò)中找出最大值：

for i=2:10 %點焊時間選擇

for j=0.5:0.1:3%電極力選擇

fork=5:0.1:20%點焊電流選擇

a=sim(net,[i,j,k])；%仿真

ifa>n %比較仿真結(jié)果與最大值，取最大值n=a；

i(1)=i；%最大值的時間

j(1)=j；%最大值的電極力

k(1)=k； %最大值的電流

end

end

end

end

將i（1）,j（1）,k（1）以及n輸出，n為最大值。得到點焊時間為3.4s，電極力為12.7kn，點焊電流為11.8ka，此時的抗剪拉剪載荷為4381n，為訓練結(jié)果的最大值。將點焊時間為3.4s，電極力為12.7kn，點焊電流為11.8ka在點焊機上進行實驗，得到結(jié)果為4297n。并且通過與實際的結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)誤差也在2%以內(nèi)。

4結(jié)論

1）本文采用了插值法作為選取bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練樣本的方法。并且在數(shù)據(jù)變化劇烈的地方多選取了75組數(shù)據(jù)，這樣可以得到較高精度的網(wǎng)絡(luò)模型，使點焊模型的可行性。

2）基于此方法建立了三個點焊參數(shù)的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，而且所建的bp模型具有較高的精度，可以很好的描述了這三個點焊參數(shù)與點焊質(zhì)量的映射關(guān)系。

3）由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與傳統(tǒng)動態(tài)特性參數(shù)之間的物理關(guān)系，反映為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)絡(luò)輸入與網(wǎng)絡(luò)輸出的數(shù)學關(guān)系，因此，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型上進行結(jié)構(gòu)修正與優(yōu)化比在其他模型上更直接，簡單與高效。

本文采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法優(yōu)化復(fù)合消音鋸片的點焊工藝參數(shù)，為分析點焊質(zhì)量提供了很好的輔助手段。通過與以前工藝相比較，提高了點焊質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 方平,熊麗云.點焊電流有效值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實時計算方法研究.[j].機械工程學報,2004（11）.148-152.

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；金相組織 ；鋁合金；電阻點焊

Abstract

Te microstructure of resistance spot welding decide performance of nuclear fusion in welded joint， the performance of nuclear fusion decide welding quality. By simulation， we can predict microstructure and mechanical properties of spot welding in different parameters， so as to achieve the best welding performance by seeking to improve the welding processes. Research on the distribution of microstructure in aluminum spot welding， have an important role in on the design and optimization of process parameters of spot welding. The paper through the application of finite element simulation software to simulate and research the resistance spot welding of aluminum alloy of 6082， and verify it through experiments， so as to know affection resistance spot welding to aluminum alloy of 6082. Experiments show that numerical simulation and experimental results are consistent， providing an effective analysis for spot welding on aluminum alloy.

Key words: Numerical simulation; Microstructure; Aluminum alloy; Resistance spot welding

1、

鋁合金在航空航天、船舶制造、機車和汽車制造業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。轎車采用

鋁合金制造車身較采用鋼板制造車身可減輕車體重量6O%左右，能顯著降低燃料消耗和減少 環(huán)境污染。但是，鋁合金點焊所存在的問題限制了點焊在鋁合金汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用，鋁合金 點焊的熔核形狀不規(guī)則，尺寸大小不一，熔核在凝固時極易形成縮孔、縮松和氣孔，由于冷 卻速度較快，熔核的結(jié)晶組織主要是從熔合線向內(nèi)生長的柱狀晶。在這方面，吉林工業(yè)大學 的趙熹華等人通過采用熔核的孕育處理技術(shù)做了詳細的研究，將柱狀晶組織變?yōu)榈容S晶組 織，取得了良好的效果[1]。但是，該技術(shù)如何工程化的問題還正在研究之中。如果能對點焊

的相變組織進行有限元模擬計算，得到鋁合金點焊過程溫度場和相變組織的分布規(guī)律，從微

觀上改變焊接質(zhì)量，對提高和穩(wěn)定點焊質(zhì)量具有重要意義。 鋁合金點焊是一個高度非線性的力、熱、電相耦合的復(fù)雜過程，隨著焊接研究的深入，

溫度，相變和熱應(yīng)力之間的耦合效應(yīng)越來越受到人們的重視。Y.Ueda 等人曾提出溫度，相 變，熱應(yīng)力之間的耦合關(guān)系式，J.Ronda 等人利用該耦合模型對焊接接頭進行了有限元計算。 Ronda 等[2]用統(tǒng)一的方法推導(dǎo)了相變規(guī)律和相變塑性，建立了相容的 TMM 模型，并形成了系

統(tǒng)理論。Yang 等[3]在熱冶金耦合方面也作了深入的研究。他們在模擬溫度場、速度場、熱循

環(huán)以及熔池形狀時，采用瞬時、3 維、湍流條件下的熱傳輸和流體流動模型。 本文基于有限元專業(yè)焊接模擬軟件動態(tài)模擬焊接的全過程，進行數(shù)值模擬時，考慮了材

料熱物理性能與溫度的非線性關(guān)系，以及相變潛熱對溫度場的影響，實現(xiàn)溫度場和應(yīng)力應(yīng)變

場的耦合計算，揭示了鋁合金點焊過程溫度場和相變組織的分布規(guī)律，其結(jié)果有助于更好地 了解焊接過程中熔體的運動狀態(tài)、凝固組織細化和產(chǎn)生缺陷的原因，為正確選擇點焊工藝參 數(shù)等提供理論指導(dǎo)。

2 點焊相變原理

熔核、塑性環(huán)及其周圍母材金屬的一部分構(gòu)成了點焊接頭。在良好的點焊焊接循環(huán)條件

下，接頭的形成過程是預(yù)壓、通電加熱和冷卻結(jié)晶三個連續(xù)階段所組成。

（1）預(yù)壓階段：在電極壓力的作用下清除一部分接觸表面的不平和氧化膜，形成物理觸點，為焊接電

流的順利通過及表面原子的鍵合作準備。（2）通電加熱階段：在熱與機械力作用下形成塑性環(huán)、熔核，并 隨著通電加熱的進行而長大，直到獲得需要的熔核尺寸。通電剛開始，由于邊緣效應(yīng)，使焊件接觸面邊緣 處溫度首先升高，接著由于金屬加熱膨脹，接觸面和電流場均擴展并伴有繞流現(xiàn)象，而靠近電極的焊接區(qū) 金屬散熱較有利，從而在焊接區(qū)內(nèi)形成了回轉(zhuǎn)雙曲面的加熱區(qū)，其周圍產(chǎn)生了較大的塑性變形。隨著通電 加熱的持續(xù)，電極與工件接觸表面增加，表面金屬的冷卻增強，而焊接區(qū)中心部位由于散熱困難溫度繼續(xù) 升高，形成被塑性環(huán)包圍的回轉(zhuǎn)四方形液態(tài)熔核。繼續(xù)延長通電時間，塑性環(huán)和熔核不斷長大。當焊接溫 度場進入準穩(wěn)態(tài)時，最終獲得橢圓形液態(tài)熔核，周圍是將熔核緊緊包圍的塑性環(huán)。（3）冷卻結(jié)晶階段：使 液態(tài)熔核在壓力作用下冷卻結(jié)晶。由于材質(zhì)和焊接規(guī)范特征不同，熔核的凝固組織可有三種：柱狀組織、 等軸組織、“柱狀+等軸”組織。

由于點焊加熱集中、溫度分布陡、加熱與冷卻速度極快，若焊接參數(shù)選用不當，在結(jié)晶過程中會出現(xiàn) 裂紋、胡須、縮孔、結(jié)合線伸入等缺陷，可通過減慢冷卻速度和段壓力等措施來防止缺陷產(chǎn)生。

3 點焊熔核有限元仿真

點焊是一個多因素及多重非線性的復(fù)雜問題。在進行數(shù)值模擬時，考慮其可作為軸對稱問題，對等厚

板的焊接取l／4平面進行分析。為簡化計算，本文假定電極壓力恒定。 本文采用簡化的軸對稱2D模型建立6082鋁板點焊的簡化模型。出于簡化模型的目的，假設(shè)上下兩塊鋁

板在與電極端面直徑對應(yīng)的中心部分以及電極端面是粘連的，假設(shè)電極-工件間及工件間的接觸行為屬于無 滑動接觸。焊接電流為恒流，材料的熱物理性能隨溫度變化，忽略電流的趨表效應(yīng)、接觸面的熱電效應(yīng)和 接觸熱阻[4，5]。模型的網(wǎng)格采取自由劃分，共含1996個固體單元，2120個節(jié)點。被連接材料為6082鋁合金，

板厚2.0 mm，采用Cu～Cr合金電極，端部直徑6 mm，端部曲面半徑40 mm。

3.1 材料屬性

材料的熱物理性能參數(shù)是溫度的函數(shù)，在模擬中，材料的熱物理性能除了密度和潛熱外，其他如比熱、 導(dǎo)熱系數(shù)、電阻率等均隨溫度變化。材料在相變和熔化時存在潛熱，模擬中將潛熱在相變溫度區(qū)間均勻折 算為比熱容，以模擬其產(chǎn)熱效果。

6082鋁合金是Al-Mg-Si系鋁合金，該合金的組織比較簡單，主要合金元素為Mg、Si ，另外還有少量的Fe 、Zn 、Cu 、Mn，主要組織組成物為Mg2Si，Mg/Si比為1.73，大部分合金不是含過量鎂就是含過量的硅。當鎂過量時，合金的抗蝕性好，但強度與成形性能低；當硅過量時，合金的強度高，但成形性能及焊 接性能較低，抗晶間腐蝕傾向稍好。

3.2 工藝參數(shù)

采用直流焊接電源，焊接電流為14 KA，電極壓力為1.5 KN，焊接時間為15個周波(相應(yīng)頻率50 Hz)。 具體方案見表1：

3.3 焊接溫度場的模擬

焊接溫度場的準確計算是焊接冶金分析、殘余應(yīng)力與變形計算以及焊接質(zhì)量控制的前提，焊件在快速 加熱和冷卻過程中溫度場的正確描述是進行組織轉(zhuǎn)變和焊后接頭力學性能分析的前提條件。焊接溫度場的 準確計算必須建立起準確的熱傳遞數(shù)學模型和符合焊接生產(chǎn)實際的物理模型，并應(yīng)用有限元 軟件的校正工 具，根據(jù)具體的焊接工藝和條件對熱源進行校正；考慮了材料熱物理性能參數(shù)與溫度的非線性關(guān)系，建立 了焊接過程的數(shù)學模型和物理模型[6，7]。

在焊接過程中，由熱源傳給焊件的熱量，主要是以輻射和對流為主，而母材和焊接材料獲得熱能后，

熱的傳播則是以熱傳導(dǎo)為主。焊接傳熱過程中所研究的內(nèi)容主要是焊件上的溫度分布及其隨時間的溫度變 化問題[8]。因此研究焊接溫度場，是以熱傳導(dǎo)為主，適當?shù)乜紤]輻射和對流作用。

焊件上某點瞬時的溫度分布稱為溫度場，可以表示為：

T ? T ( X ， Y ， Z ， t )

式中 T 為焊件上某點的瞬時溫度，(x ， y ， z)是某點的坐標，t是時間。

因此非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)問題的控制方程可以表示為：

式中 c、ρ為材料的比熱容、密度，T為溫度場的分布函數(shù)，t為時間，kx ， ky ， kz分別為x ， y ， z方向

上的導(dǎo)熱系數(shù)； Q是內(nèi)熱源。

溫度場計算時， 將模型的對稱面定義為絕熱邊 界條件， 即

其他周圍表面定義為換熱邊界條件， 即

式中 ? 是材料的熱導(dǎo)率，n是邊界表面外法線方向，α是表面換熱系數(shù)，Ta是周圍介質(zhì)溫度，Ts是物體表面

溫度。

3.4 點焊相變組織的模擬

3.4.1 相變潛熱 焊接過程中伴隨著相的轉(zhuǎn)變，在有限元計算中其產(chǎn)生的相變潛熱以焓的形式表示[9]，即

式中 ? (T )c(T ) 分別為材料的密度和比熱，均為溫度的函數(shù)。

在某一溫度增量區(qū)間，所產(chǎn)生的總的相變潛熱表示為各相值的疊加，即

式中：Aj為第j 相的相變潛熱，V j 為第j

相的轉(zhuǎn)變體積比，且 ? V j = 1 ；n是材料中相的個數(shù)。相的轉(zhuǎn)變體積比，且 ；n是材料中相的個數(shù)。

3.4.2 相變模擬原理

對于鋁合金的相變模擬，主要通過鋁合金的回復(fù)與再結(jié)晶原理，如圖1。如果材料有經(jīng)過溫度循環(huán)，當 最高溫度高于重結(jié)晶溫度時，重結(jié)晶開始發(fā)生并產(chǎn)生影響。材料重結(jié)晶的比例不僅取決于最高溫度，也取 決于熱循環(huán)過程。可以用如下公式來計算：

等溫反應(yīng)動力學：

非等溫反應(yīng)動力學附加規(guī)律：

3.5 模擬計算結(jié)果

3.5.1 溫度場的模擬結(jié)果

如圖 2 為焊接時間 250ms 時 l／4 平面所成的溫度分布，再通過 sysweld 有限元軟件，分別在熔核區(qū) 中心，熔合線，熱影響區(qū)，母材組織上取四個固體單元，形成如圖 3 所示的溫度曲線。由圖 2，3 可以看出 在焊接過程中，熔核中心的最高溫度可達 720℃，且長時間溫度維持在 700℃左右；熔合線附近可達 600℃，

也長時間維持在這個溫度；熱影響區(qū)最高溫度可達 500℃左右；而母材最高溫度只達到 300℃左右。

3.5.2 相變組織的模擬結(jié)果

通過有限元模擬可得到如圖4所示結(jié)果，6082鋁合金點焊結(jié)果會出現(xiàn)明顯不同的三相分布分別為：母 材、熱影響區(qū)和熔核區(qū)組織。

4 結(jié)果分析和討論

由模擬分析結(jié)果可以看出， 6082 鋁合金點焊會出現(xiàn)比較明顯的三種組織的分布，再根據(jù)模擬所用的

焊接參數(shù)進行試驗驗證，然后進行金相組織觀察（試樣用凱勒試劑浸蝕）。可以得到圖 5－圖 9 的微觀組織 圖。

由圖 5 可見，6082 鋁合金點焊組織有著明顯的三個組織相分布，中間的小圓為熔核部分，外圓為熱影

響區(qū)，外邊即為母材，與模擬的相變結(jié)果（圖 4 所示）完全相同。 鋁合金的主要熱處理方式是固溶處理和時效處理，通過第二相的沉淀硬化來提高強度、硬度等性能。

6082 鋁合金為 T4 狀態(tài)（固溶處理＋自然時效）是經(jīng)固溶、時效后的合金，其主要強化相是 Mg2Si。在焊 接熱循環(huán)的影響下，鋁合金基體中的這些沉淀相粒子將發(fā)生再次固溶、析出和長大過程，對焊接前的基體 產(chǎn)生或多或少的破壞。它們的熔點為 595℃，焊接加熱溫度超過這一熔點時，部分強化相就會熔解[10]。

圖 6 為母材組織，其鋁合金基體上分布著粗大且呈長條形的析出相；圖 7 為熔核中心組織，其內(nèi)組織 主要為細小的等軸晶粒；圖 8 為處于塑性環(huán)熔合線周圍的組織，靠近熔合線的熔核區(qū)主要是柱狀晶粒和部 分等軸晶粒，靠近熔合線的熱影響區(qū)為粗大的晶粒；圖 9 為熱影響區(qū)中心組織，其鋁合金基體上的析出相 細小且呈圓粒狀。

從圖 4 可以得知，在塑性環(huán)內(nèi)的熔核區(qū)中心最高溫度遠遠高于 595℃，可達 720℃左右，且比較長時間 的維持在 700℃，這個溫度使熔核區(qū)中心的晶粒完全的熔化，在鋁合金基體上的第二相重新熔化和固溶， 化合物因固溶而進一步減少。在鋁合金基體上分布著彌散的，細小的第二相對晶界移動起著重要的阻礙作 用，第二相質(zhì)點越細小，數(shù)量越多，則阻礙晶粒長大的能力越強，所形成的晶粒也就越細小，且在熔核區(qū) 內(nèi)合金元素溶入的比較多，在很大程度上阻礙了晶界的移動，焊接為快速加熱，金屬內(nèi)存在的晶格畸變現(xiàn) 象來不及回復(fù)，自擴散系數(shù)增加，使合金再結(jié)晶晶核增多，造成晶粒細小，所以在熔核中心冷卻后形成的 組織為細小的等軸晶粒；由于點焊冷卻速度較快，靠近熔合線的熔核區(qū)的結(jié)晶組織主要是從熔合線向內(nèi)生 長的柱狀晶。運用圖 1 描述的鋁合金重結(jié)晶現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)，靠近塑性環(huán)的熱影響區(qū)的晶粒處于長大階段， 晶粒生長方向與熱流方向一致，有著明顯的粗大晶粒且在晶界上分布一些析出相，應(yīng)為晶粒長大區(qū)；6082 合金母材組織為板材組織，其析出相方向與板材成形方向一致，也有少量析出相呈三角形，在晶界上析出， 由于其含有 Cu，Mg，Al，Si，Mn 等合金元素，析出相比較復(fù)雜，主要為 Mg2Si。圖 6 中的母材組織為退

火組織，所以其部分析出相變的相對細小和一定的圓形狀。對于熱影響區(qū)，其析出相明顯比母材組織細小，

且沒有方向性，但已經(jīng)開始出現(xiàn)圓粒狀，分布也比母材組織均勻，但還是有一部分為粗大的析出相，且呈 長條形，沒有完成再結(jié)晶，由圖 1 鋁合金重結(jié)晶原理可知其組織應(yīng)為回復(fù)區(qū)和回復(fù)再結(jié)晶區(qū)，晶界基5 結(jié) 論

1、本文采用數(shù)值仿真手段預(yù)測熔核的組織，運用sysweld的相變模擬原理，完成對6082鋁合金點焊組織的

模擬和預(yù)測。

2、采用本文提出的有限元點焊模型，運用相變模擬軟件，可以模擬出與實際焊接結(jié)果十分吻臺的結(jié)果，因 此可作為選擇和優(yōu)化點焊參數(shù)的一個有效工具。

3、6082鋁合金熔核區(qū)晶粒細小，組織分布均勻而且彌散，熱影響區(qū)有著比較明顯的回復(fù)區(qū)，回復(fù)與再結(jié)晶 區(qū)和晶粒長大區(qū)，母材組織為板材組織，晶粒方向為軋制方向，且鋁基體上分布大量粗大的第二相質(zhì)點。

4、點焊接頭相變組織的模擬是一項新技術(shù)，它尚處于起步階段，在理論上還存在著尚未澄清問題，另外在

計算方法上也有改進余地，其應(yīng)用更接近空白，因此，有必要從理論和計算方法上進行系統(tǒng)而有深入的 探索，以使新興方法盡快用于工程實踐。

參考文獻

趙熹華，姜以宏，薄件點焊熔核凝固組織分析，焊接學報，1994(2):89~93.

Ronda J，O liver G J. Consistent Thermo-Mechano-Metallurgical Model of Welded Steel with Unified Approach to Derivation of Phase

Evolution Laws and Transformation - Induced Plasticity. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering。2000， 189 (2) : 361～ 417.

Yang Z， Elmer J W ， Wong J. Evolution of Titanium Arc Weldment Macro and Microstructures- Modeling and Real Time Mapping of Phases。

Welding Journal， 1997， 76 (4) : 172～ 181.

Matteo Palmonella， Michael I， Friswell， et al. Finite element models of spot welds in structural dynamics: review and updating[J]. Computers & Structures. 2005，3 (83): 648-661 .

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Analysis and Design. 2007，185( 1): p 160-165.

Feulvarch E， Bergheau J.M， Robin V， et al. Resistance spot welding simulation: a general finite element formulation of electrothermal contact conditions Source[J]. The VLSI Journal. 2004， 38(1): 436-441.

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潘韌堅等. 基于 ANSYS 的有限元方法在焊接熱效應(yīng)分析中的應(yīng)用[J]. 焊接技術(shù)，2004（1）：6～8

劉哲，李午申，陳翠欣等，.熱-冶金相互作用下焊接溫度場的三維動態(tài)有限元模擬 [J ] .機械科學與技術(shù)， 2005，12 : 1396 -1399

篇5

漢族的特點：

1、漢族是經(jīng)過長期歷史發(fā)展。在中國歷史上曾有過多次民族遷徙和融合，使?jié)h族不斷得以發(fā)展興旺，逐漸成為中國人口最多、經(jīng)濟文化最發(fā)達的民族。漢族是數(shù)個現(xiàn)代國家的主體族群，也是世界上人口最多的族群，在中國各地皆有分布。

2、漢族的文化豐富多彩，在其形成和發(fā)展的歷史過程中，開放虛懷、兼收并蓄，形成了齊魯、中原、燕趙、關(guān)中、巴蜀、荊楚、吳越、嶺南、滇黔、閩臺、松遼、徽贛等各具特色的區(qū)域文化，反映了漢族文化的多元性和多彩性。漢族自古對各種宗教信仰采取兼容并蓄的態(tài)度。天命崇拜和祖先崇拜是漢族的主要傳統(tǒng)觀念。

3、漢民族的擴張主因是歷史上的由北往南的人口移動。 在晉朝以前漢族主要分布于中國北方，隨后因永嘉之亂等因素大舉向南遷徙，南遷漢族則和與漢族基因及語言相異的中國南方原住民混居。這由北往南的大規(guī)模移動也改變了南北人口分布密度。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇6

關(guān)鍵詞：風電；GAMS；最優(yōu)潮流；機組組合

中圖分類號：TM85 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）29-0103-02

1 引 言

能源和環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件。目前，節(jié)能減排已經(jīng)成為世界各國的共識。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和電力企業(yè)改革的實施，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟和可靠運行則顯得越來越重要，電力系統(tǒng)運行調(diào)度決策也越來越復(fù)雜。

我國政府多次頒發(fā)文件要求在確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和連續(xù)可靠供電的前提下，改革目前的發(fā)電調(diào)度模式，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。在此背景下，電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行調(diào)度有著重要的研究意義[1-3]。

2 含風電的機組組合問題

誤差場景下的約束條件與第1.1節(jié)一致。

3.2.2 OPF約束條件

本文將最優(yōu)潮流OPF約束分三種：

①DC-OPF：問題簡單但精度低；

②AC-OPF：精度高但是運算速度慢；

③介于上述二者之間的二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型。

3.3 DC-OPF-SCUC問題的GAMS仿真

取各時段極限場景集為St當風電場數(shù)不小于4，即極限場景數(shù)大于10時，用場景縮減技術(shù)縮減至10。

另外，本節(jié)仿真采用2風電模型。以下是仿真結(jié)果：

仿真總共用時：998.39 s

目標函數(shù)仿真結(jié)果：發(fā)電和開機費用共740 617。

3.4 二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型的OPF-SCUC問題的GAMS仿真

將二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型約束與含風電的UC問題約束有機結(jié)合，在GAMS里面仿真，最得出如下：

仿真總用時：6318s

發(fā)電總費用：779 296。

含兩風電情況下UC、DC-OPF-SCUC和二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型的OPF-SCUC問題下的GAMS仿真結(jié)果對比，見表1。

由上表格可以看出，直流潮流模型計算時間較短，但是精度較差，只能夠優(yōu)化部分潮流。二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型下的機組組合問題計算時間比前兩種情況下的顯著增加，但是精度較高，能夠滿足一般情況下的潮流最優(yōu)化問題。

3.5 不同風電規(guī)模下OPF-SCUC問題

隨著風電數(shù)量的增加，不確定性更強，本章研究主題是風電規(guī)模（零風電、兩風電、電和六風電規(guī)模），所以本章將以DC-OPF-SCUC問題為藍本進行分析。

結(jié)合三種風電情況下的問題，見表2。

從上表可以看出：隨著風電數(shù)目的增加，機組總費用逐漸下降，這是由于風電發(fā)電是不需要燃料成本的。

零風電情況下，CPU計算時間很低，這是由于沒有風電情況下，不用對風電不確定性進行處理，所以時間較短。而風電并網(wǎng)后，本文使用場景法來處理風電隨機性，所以風電并網(wǎng)后CPU計算時間顯著上升，而不同風電規(guī)模下CUP計算時間大致相同，這也反映了風電數(shù)目增加并不會增加此模型求解規(guī)模與難度。

3.6 小 結(jié)

本章重點研究了含最優(yōu)潮流的問題，得到以下一些結(jié)論：

①隨著研究問題數(shù)學規(guī)模的增大，問題仿真時間會加長，發(fā)電費用增加。客觀表現(xiàn)在了機組啟停狀態(tài)上，數(shù)學規(guī)模增加，機組所開數(shù)目增加，已開機組的出力和出力時間也會有所增加。

②在對風電出力不確定性有較好處理方式下，風電規(guī)模的增加不會增加電力系統(tǒng)運行調(diào)度的難度，其含最優(yōu)潮流的機組組合問題的求解難度和規(guī)模并不會增加，而且系統(tǒng)發(fā)電費用會隨著風電數(shù)目的增加而下降。

4 結(jié) 語

論文主要研究成果如下：

①建立了基于場景法的隨機規(guī)劃的約束來處理風電不確定性，在此基礎(chǔ)上，建立了含風電的UC問題模型以及三種潮流模型下的UC問題建模。

②本文使用GAMS軟件仿真，并調(diào)用CPLEX開發(fā)的MIP算法進行求解，從而簡化了編程上的規(guī)模。

③通過仿真分析得出，二維網(wǎng)絡(luò)潮流模型下的含風電的UC問題計算精度比直流潮流下的精度要高，是較為理想的求解模型。

④在對風電有較好處理方案時，風電規(guī)模的增加并不會使求解規(guī)模增加，而且系統(tǒng)總費用降低。

參考文獻：

[1] 王錫凡.現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M].北京：科學出版社，2003.

[2] 陳長云.市場條件下含風電場的電力系統(tǒng)優(yōu)化運行研究[D].北京：北京 交通大學，2008.

[3] 方創(chuàng)琳.中國風電發(fā)展目標分析與展望[J].中國能源，2007，29（12）： 30-34.

篇7

最大收益率的計算公式為：（本周最高價一上周五收盤價）/上周五收盤價。

大盤表現(xiàn)采用滬深300指數(shù)在相應(yīng)計量周期內(nèi)的變動幅度來計量，超越大盤指機構(gòu)或所推薦股票的收益率高于同期大盤表現(xiàn)的值。

大盤當前仍處于L型弱勢整理格局中。若股指未能放量突破就隨時有回踩的可能，注意控制倉位莫急于加倉。近期創(chuàng)業(yè)板走勢明顯強于上證，重心不斷上移，氣氛仍舊低迷，可以繼續(xù)配置前期超跌和業(yè)績確定性高的個股。

上周薦股第一名

五礦證券

最大收益率：9.32%

江蘇國泰（002091）：公司是國內(nèi)領(lǐng)先的外貿(mào)供應(yīng)鏈服務(wù)商及鋰電池電解液生產(chǎn)企業(yè)，已實現(xiàn)包括采購、設(shè)計、打樣等全產(chǎn)業(yè)鏈布局，并獲得ZARA、PRIMARK等國際品牌認同。近年來，外貿(mào)行業(yè)面臨整合壓力并逐漸市場化，有利于具備競爭力企業(yè)趁勢而起，尤其是政策紅利有望實現(xiàn)。

電解液業(yè)務(wù)近年來盈利增速略有下降，一方面產(chǎn)能利用較為飽和，另一方面與激勵機制略顯保守有關(guān)；盡管為地方國企，但國泰集團經(jīng)營活力及自主性較高，注入資產(chǎn)中員工持股比例近70%，并借本次重組實現(xiàn)部分員工股證券化，重組完成后集團核心領(lǐng)導(dǎo)將入駐，并帶動原上市公司業(yè)務(wù)激勵機制改善。

本周個股推薦：漢威電子300007

漢威電子300007

公司從國內(nèi)氣體傳感器龍頭出發(fā)，傳感器橫向拓展到包括氣體、濕度、流量、壓力、加速度等門類，縱向補全包括傳感、智能終端、通訊、云計算、地理信息等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。已形成國內(nèi)稀缺的“傳感器+監(jiān)測終端+數(shù)據(jù)采集+GIS+云應(yīng)用”的整套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。業(yè)務(wù)應(yīng)用覆蓋智慧城市、智慧安全、智慧環(huán)保、居家健康等行業(yè)領(lǐng)域。公司專注物聯(lián)布局，已處行業(yè)領(lǐng)先地位。

此外，公司一方面，在上海設(shè)立全資子公司匯新科技，為整合公司資源，發(fā)揮技術(shù)人才中心上海的地緣優(yōu)勢。另一方面，已聘任原河南能源化工、煤氣集團高管張瀟君先生為總經(jīng)理，聘任原恒星科技高管徐克先生為副總經(jīng)理。實力人才的逐漸豐富，將有效加強公司在各業(yè)務(wù)應(yīng)用領(lǐng)域的軟實力。

國信證券

龍泉股份002671

公司公告完成發(fā)行股份及支付現(xiàn)金購買新峰管業(yè)資產(chǎn)并募集配套資金工作，以15.00元/股價格向新峰管業(yè)原股東發(fā)行1666.67萬股，用以支付收購對價的50%即2.5億元；同時以17.19元/股價格向公司實際控制人劉長杰及其他高管共計4人發(fā)行3702.73萬股，募資3.36億元，用以支付收購對價的50%并補充流動資金。2015年新峰管業(yè)扣非后凈利潤2202.27億元，完成業(yè)績承諾。

2015年下半年以來，全國范圍內(nèi)水利投資回暖，各省市地方性水利工程招投標進度加速，PCCP業(yè)務(wù)駛出低谷，公司預(yù)計半年報業(yè)績在2865萬至3274萬，同比增長50%-70%。公司目前在手待實現(xiàn)及在實現(xiàn)中訂單超過13億元，隨著海綿城市、城市管廊等投資相繼落地，預(yù)計公司全年獲取訂單量有望超過18億元，為公司業(yè)績提供足夠支撐。 華泰聯(lián)合

華麗家族600503

華麗家族公司已成功轉(zhuǎn)型為一家高科技技術(shù)公司，三大科技項目：臨近空間飛行器、智能機器人、石墨烯定位科技尖端，占據(jù)“中國制造2025”三大重點領(lǐng)域的高點。

近日，中國重慶墨?？萍脊玖巳蚴卓羁蓮澢悄苁謾C。該款手機既能像普通直立式手機一樣，又可彎曲戴在手腕上。產(chǎn)品一經(jīng)，引起外國媒體的密集關(guān)注，英國《每日郵報》5月24日就對此進行了報道，并稱中國的這家公司產(chǎn)品已經(jīng)超越蘋果和三星。在該消息刺激下，公司有望再度受到各路資金關(guān)注。

二級市場中，該股短期調(diào)整充分，位于前期底部低點平臺一線，支撐位強勢，止跌反彈有望延續(xù)。

金證顧問 黃啟學

振華科技000733

公司兼具軍工電子及國企改革雙重主題，屬于我們看好的價值成長標的。目前，市場對其有望成為CEC國防裝備及優(yōu)質(zhì)芯片資產(chǎn)整合平臺的認識仍然不足。我們認為，公司過去半年先后增加了對振華集團飛騰芯片業(yè)務(wù)以及對新型軍工電子元器件等項目的投資，為后續(xù)上市公司進一步整合集團資源打下基礎(chǔ)，而集團人事方面在經(jīng)歷了審計和變動之后，資本運作節(jié)奏有望加快。

我們預(yù)計，國企改革加速、CEC資產(chǎn)整合背景下，公司有望成為后市機構(gòu)資金關(guān)注的重點?？紤]到公司軍工元器件和新能源價值，以及盛科芯片、飛騰芯片的國產(chǎn)信息安全價值，建議中線投資者積極關(guān)注，目標價28元附近。

五礦證券 智慧金田

奧特佳002239

公司電動壓縮機具備制冷制熱雙重功能，除了應(yīng)用于汽車艙內(nèi)的溫度控制之外，未來還將應(yīng)用于動力電池的溫度控制，市場空間大幅提升。新能源汽車冬天續(xù)航里程下降明顯，制熱能效比低和電池在低溫下放電活性大幅降低是兩個最重要原因，公司的電動壓縮機將有助于同時解決這兩大問題。

公司是被市場嚴重忽視的新能源汽車用空調(diào)全球龍頭，2015年開始隨著電動車爆發(fā)業(yè)績進入復(fù)合40%的增長，電動空調(diào)壓縮機銷量每年翻倍以上增速，傳統(tǒng)空調(diào)壓縮機市占率同時持續(xù)提升。公司的電動壓縮機不僅應(yīng)用于汽車空調(diào)，還將大規(guī)模應(yīng)用于電池溫度控制系統(tǒng)，超出之前市場的預(yù)期。

國泰君安

中茵股份600745

公司與EyeSight簽訂《關(guān)于收購EyeSight公司股權(quán)之諒解備忘錄》：公司有意向向EyeSight公司投資1500萬美金，認購EyeSight公司新增股份，同時通過協(xié)商確定將部分投資額用于購買EyeSight公司現(xiàn)有股東所持有的股份。EyeSight目前整體估值4900萬美元，截止2015年11月，銷售收入181.4萬美元。

近年來車聯(lián)網(wǎng)和VR的發(fā)展為手勢識別技術(shù)帶來真正的消費痛點：1）智能汽車HUD技術(shù)結(jié)合手勢識別，解決了車主與HUD交互難的痛點，可以借助手勢識別操控投影屏幕；2）vR結(jié)合手勢識別，使用者可以通過手部動作與虛擬世界進行交互，解決了VR領(lǐng)域用戶與虛擬世界交互難的痛點。伴隨智能汽車及VR.領(lǐng)域的發(fā)展，手勢識別高增長契機或已經(jīng)到來。此次擬收購Eyesight公司，是公司完善其在智能汽車及VR產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要一環(huán)。 安信證券

京新藥業(yè)002020

市場調(diào)整期，公司綜合考慮，調(diào)整最新的非公開發(fā)行方案，同時大股東控股的京新控股參與比例在20-30%，顯示了公司管理層對業(yè)績高增長的信心以及公司可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略布局的決心。未來2-3年，公司有望保持30%左右的復(fù)合快速增長，目前2016年對應(yīng)估值不足30倍，作為醫(yī)藥板塊極稀缺的高成長、優(yōu)勢戰(zhàn)略布局的個股，經(jīng)過前期市場調(diào)整，處于明顯低估狀態(tài)。

核心品種助力內(nèi)生保持30%左右的增長。從一季報分析，巨峰顯示貢獻收入5712萬元，我們預(yù)計貢獻650萬左右的凈利潤（90%股權(quán)），扣除并表影響后公司傳統(tǒng)業(yè)務(wù)收入和凈利潤同比增長9%、32%。公司業(yè)已成規(guī)模的制劑出口業(yè)務(wù)、優(yōu)秀的質(zhì)量認證體系，為公司核心利潤品種的可持續(xù)高速增長打造極好的中標環(huán)境。

海通證券

飛天誠信300386

公司深耕身份認證市場多年，產(chǎn)品線齊全，包括EP-ASS系列USBKEY、OTP系列動態(tài)令牌、ROCKEY系列軟件加密鎖、飛天智能卡及讀寫器等。公司銀行客戶覆蓋廣泛，包括工商銀行、農(nóng)業(yè)銀行、中國銀行、招商銀行等180多家的國內(nèi)銀行使用了公司的產(chǎn)品和服務(wù)；公司OTP動態(tài)令牌產(chǎn)品市場占有率居行業(yè)前三名。2016年4月，公司互動平臺表示，公司目前在區(qū)塊鏈技術(shù)有一定的技術(shù)儲備和研究，未來將積極參與數(shù)字貨幣及其他區(qū)塊鏈技術(shù)產(chǎn)業(yè)。近期，區(qū)塊鏈技術(shù)成為市場關(guān)注的熱點，而該項技術(shù)在金融上的應(yīng)用應(yīng)該是最先實現(xiàn)的領(lǐng)域之一。

篇8

關(guān)鍵詞：受控源 等效電阻 外加電源法 開路電壓短路電流法 電阻等效變換法

中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0179-02

受控源電路是電路分析中非常重要的一部分，不管是疊加定理、戴維寧定理、網(wǎng)孔電流分析法、節(jié)點電壓分析法等，都會遇到含受控源的電路，而且在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，受控源電路也出現(xiàn)的越來越多，其重要性也不言而喻。但學生在學習含受控源電路的分析方法時，普遍反映該部分知識較難掌握。

在“電路分析”課程教學中，戴維寧定理、最大功率傳輸定理以及動態(tài)電路時間常數(shù)的分析和計算時都需要進行等效電阻的求解，因此，含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解在電路學習過程中具有舉足輕重的地位。該文利用受控源的雙重特性對含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解方法進行了總結(jié)，以便學生在學習過程中更容易理解。

1 受控源

電源分為獨立電源和非獨立電源。獨立電源是指能夠產(chǎn)生電壓和電流的電源，電壓值或電流值由其本身決定，不受外界控制。而非獨立電源的參數(shù)受控制支路的電流或電壓的控制，因此非獨立源又叫受控源?？刂屏靠梢允请妷阂部梢允请娏鳎鶕?jù)控制量的不同可以分為電壓控制的電壓源（VCVS）、電流控制的電壓源（CCVS）、電壓控制的電流源（VCCS）、電流控制的電流源（CCCS）。

受控源與獨立電源不同，它反映的只是控制量與被控制量之間的關(guān)系，同時受控源與一般負載也不相同。從元件的伏安特性曲線角度分析，受控源在其線性范圍內(nèi)，可以看作為電阻元件；從功率與能量的角度分析，受控源又具有電源的特性和作用，因此，受控源具有電源和負載的雙重性質(zhì)，這一性質(zhì)在分析含受控源電路時非常重要。

2 含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解

等效電阻的定義為：對于線性無源二端網(wǎng)絡(luò)而言，當其端口電壓與端口電流對于二端網(wǎng)絡(luò)來講是關(guān)聯(lián)參考方向時，其端口電壓與端口電流的比值就是該二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。

在“電路分析”課程的許多定理中都包含等效電阻的求解，而需要求解的二端網(wǎng)絡(luò)電路一般情況可以分為含受控源和不含受控源電路。對于不含受控源的二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解，只需要把二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨立電源置零，利用電阻的串并聯(lián)或Y―變換求解即可。這種情況對于學生來講沒有難度，比較容易理解。但當待求二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)含有受控源時，學生就會覺得無從下手，有一定難度。下面筆者根據(jù)實際教學經(jīng)驗對含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解方法及其注意事項進行總結(jié)。

含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解有三種方法：外加電源法、開路電壓短路電流法以及等效電阻變換法。

2.1 外加電源法

外加電源法就是將含受控源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨立電源置零（電壓源用短路代替，電流源用開路代替）后，在其端口加上電源，列其端口電壓與端口電流的關(guān)系式，然后根據(jù)等效電阻的定義計算端口電壓和端口電流的比值，此比值就是要求的等效電阻。如圖1所示，可以外加電壓源，也可以外加電流源，求得的結(jié)果一樣。

例1求圖2電路的等效電阻。

解：

方法一、外加電壓源

將圖2中的電壓源置零，即用短路代替，然后在端口加電壓源，產(chǎn)生的電流為，如圖3所示。對于二端網(wǎng)絡(luò)來講，和的參考方向一般取關(guān)聯(lián)參考方向，取非關(guān)聯(lián)參考方向也可以，但在計算時，的公式前應(yīng)加負號。

在圖3中，列右邊網(wǎng)孔的KVL方程：

根據(jù)分流公式，

方法二：外加電流源

將圖2中的電壓源置零，即用短路代替，然后在端口加電流源，其兩端電壓設(shè)為，對于二端網(wǎng)絡(luò)，和的參考方向取關(guān)聯(lián)參考方向，如圖4所示。

在圖4中，列右邊網(wǎng)孔的KVL方程：

根據(jù)分流公式，

在利用外加電源法求解等效電阻時，應(yīng)注意：1）一定要將二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨立電源置零。2）端口電壓和端口電流不一定給出確定的數(shù)值，只要找出它們的關(guān)系即可。這種關(guān)系通?？梢酝ㄟ^列KCL、KVL以及元件的VCR方程來求得。3）端口電壓、端口電流的參考方向?qū)Χ司W(wǎng)絡(luò)來將應(yīng)該是關(guān)聯(lián)的。否則，需要在其比值前加負號。

2.2 開路電壓短路電流法

開路電壓短路電流法就是求出含受控源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓以及短路電流，短路電流的參考方向應(yīng)根據(jù)開路電壓的參考方向標注，即短路電流參考方向應(yīng)從開路電壓的正極性端子流向其負極性端子。根據(jù)戴維寧等效電路，則等效電阻。如果短路電流參考方向的標注為從開路電壓的負極性流向正極性，則等效電阻的公式前加一負號。

例2利用開路電壓短路電流法求解圖2的等效電阻。

解：（1）首先在圖5中求二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，的電壓源保留。

對右邊網(wǎng)孔列KVL方程：

對左邊網(wǎng)孔列KVL方程：

（2）將圖2中的二端網(wǎng)絡(luò)的兩端子a和b短接，標上短路電流，參考方向從的正極性a點流向負極性b點，9V電壓源仍然保留，如圖6所示。

對節(jié)點列KCL方程：

對右邊的網(wǎng)孔列KVL方程：

利用開路電壓短路電流法求等效電阻時應(yīng)注意：①二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的獨立電源仍然保留，不需要置零。②短路電流的參考方向與開路電壓的參考方向應(yīng)一致，即短路電流應(yīng)從開路電壓的標有正極性的端子流向其負極性端子。

2.3 電阻等效變換法

當受控源是受控電壓源，同時控制量又是該受控源所在支路的電流或可以用該支路電流來表示時；或者當受控源是受控電流源，同時控制量又是該受控源兩端的電壓或可以用該電壓來表示時，此時受控源表現(xiàn)為電阻性，可以將受控源等效為一電阻，該電阻的阻值為受控源的端電壓與其電流的比值。

例3求圖7二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。

解：在圖7中，，即受控電壓源的控制量可以用其所在支路電流表示。因此，受控電壓源可以用一電阻表示，圖7可以等效為圖8。對于受控電壓源來講，其端電壓電壓與其電流為非關(guān)聯(lián)參考方向，因此，其等效電阻阻值。二端網(wǎng)絡(luò)得等效電阻

使用電阻等效變換法時，應(yīng)注意不是所有的受控源都可以等效，只有滿足以上條件才可以。

3 結(jié)束語

該文就含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的三種求解方法進行了總結(jié)，并通過舉例進行了分析，給出了應(yīng)用時的注意事項，實踐證明這樣更方便于學生在學習時能夠系統(tǒng)的掌握含受控源二端網(wǎng)絡(luò)等效電阻的求解。

參考文獻

[1] 邱關(guān)源.電路（第5版）[M].高等教育出版社，2006.

篇9

【關(guān)鍵詞】風電機組；法蘭焊接；工藝改進

就目前而言，塔架制造在我國普遍實行的是首件認證制，也就是該企業(yè)先生產(chǎn)一件進行質(zhì)量認證，合格以后再進行2-3套的制造，再次檢查合格以后才允許接下來的批量制造。但是大量的實踐表明，在塔架制造過程中很難避免法蘭焊接變形的情況發(fā)生，其中最容易出現(xiàn)的就是法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端法蘭不平行這兩大問題。值得注意的是，在本文中法蘭在到廠時已經(jīng)完全加工好外圈30度的坡口（這也是屬于通常情況），下面將針對法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端不平行這兩大主要問題提出工藝改進方案。

一、法蘭內(nèi)翹問題

對于法蘭內(nèi)翹問題，可以根據(jù)實際情況按照以下兩種方式對工藝進行改進：

（1）鑒于法蘭已經(jīng)加工好外圈的30度坡口，我們可以采取焊接的方式，具體操作為：首先在外圈焊一道，然后在內(nèi)圈焊縫碳弧氣刨清根處理，這樣連續(xù)在內(nèi)圈焊道位置焊兩道，最后在外圈焊道連續(xù)焊兩道就完畢了。其中第一道外圈工藝參數(shù)如下：電流為420A，電壓為28V，焊絲直徑3.2mm，焊接速度35-40m/s。第二道和第三道內(nèi)圈工藝參數(shù)為：電流450-530A，電壓為30V，焊接速度35-40 m/s，焊絲直徑3-4mm。第四道和第五道外圈工藝參數(shù)為：電流為450-520A，電壓為30V，焊接速度36-40 m/s，焊絲直徑3.2-4mm；

（2）在法蘭采購過程中，一定要注意編制法蘭采購協(xié)議，要求將筒節(jié)與法蘭脖頸處對接的外坡口改為內(nèi)坡口。

二、法蘭不平行問題

要想妥善法蘭不平行的問題，應(yīng)當從以下幾個方面進行考慮：

（1）需要在單段塔筒的兩端筒節(jié)對接位置預(yù)留十到二十毫米的修正余量，具體來說就是利用EASY激光機對中儀尋找到塔筒的同軸度，然后用自制法蘭與平行面實現(xiàn)對接來切割修正余量，最后一步再用角磨機打磨切割坡口，讓筒節(jié)端口位置的平面度有效控制在2毫米范圍之內(nèi)。值得注意的是，我們要通過螺桿調(diào)節(jié)平行度控制的法蘭卡具使兩端法蘭固定，這樣可以保證塔筒兩端法蘭所在的平面平行，然后調(diào)節(jié)滾焊臺車上的縱向螺桿使法蘭中心與塔筒中心線重合，通過這種方式保證兩端筒節(jié)與法蘭脖頸的環(huán)縫位置實現(xiàn)對接（間隙應(yīng)小于一毫米，而且分布比較均勻）。除此之外，需要根據(jù)實際情況對塔筒兩個端口的內(nèi)米字撐進行調(diào)整，保證法蘭脖頸與筒口的錯臺小于兩毫米，具體如下圖所示（圖1）；

（2）第一道埋弧自動焊接以后，在碳弧氣刨清根處理時的寬度需要控制在10-12毫米，而深度是一致的；第一道封底焊接采取對稱、等距離、斷續(xù)的方式使其受力均勻。等距離斷續(xù)定位固定、點焊完畢后，依然采取同樣的方法一直到底焊一圈完成為止；利用EASY激光器對中儀進行實時監(jiān)控，如果一旦發(fā)現(xiàn)有變形現(xiàn)象要立即將焊接工序停止并且查找原因，然后根據(jù)具體情況采取針對性的措施解決以后再重新焊接；（3）焊接烘烤一定要嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，通常情況下焊層不能超過6層，并且每層的厚度需要控制在4-5毫米范圍內(nèi)。其中第一道外圈工藝參數(shù)如下：電流為380A，電壓為29V，焊絲直徑3.2mm，焊接速度30-32m/s。第二道和第三道內(nèi)圈工藝參數(shù)為：電流450-500A，電壓為28-32V，焊接速度33-40 m/s，焊絲直徑3-4mm。第四道和第五道外圈工藝參數(shù)為：電流為500-520A，電壓為30-32V，焊接速度35-40 m/s，焊絲直徑為4mm。

三、總結(jié)語

綜上所述，風電機組塔架組裝中法蘭焊接變形主要表現(xiàn)為法蘭內(nèi)翹、塔筒兩端法蘭不平行這兩大問題，本文對如何對其進行工藝改進進行了詳細闡述。值得注意的是，我們塔筒生產(chǎn)時若同時遇到法蘭內(nèi)翹和法蘭不平行這兩大問題時，應(yīng)當采取綜合處理的辦法，也就是說在充分考慮到法蘭不平行的同時還要兼顧法蘭內(nèi)翹的問題，通常情況下是先解決不平行問題，然后再解決法蘭內(nèi)翹問題。

參考文獻：

[1]程孝福.大直徑平焊法蘭的焊接變形與控制[J].化工設(shè)備與管道.2010，（04）.

篇10

關(guān)鍵詞：維吾爾族學生 哈薩克族學生 偏誤

Abstract: in the use of Chinese "a little bit" and "a little", Uighur, Kazakh students due to the influence of mother tongue, often corresponding usage of Uyghur, Kazak in Chinese form, so that the Chinese semantic errors. In view of this bias phenomenon, in the teaching process from the meaning, part of speech and grammar function of the angle to the students about "a little bit" and "some" in Uygur, Kazakh and Chinese different grammatical features, so as to enable them to master the correct method to use these two words in chinese.

Keywords: Uygur Kazak students errors

中圖分類號：H193. 3 文獻標識碼：A文章編號：

在面向維吾爾族學生和哈薩克族學生進行漢語教學時，常常會出現(xiàn)一些比較普遍的情況。比如，在上漢語課時，有位維吾爾族學生用“生氣”造句時造了一個這樣的句子：“我一點兒生氣?！痹跐h語語義里，這是明顯的用詞不當，應(yīng)該用“有點兒”來替代“一點兒”。在實際教學中，很多維吾爾族學生和哈薩克族學生都不能正確的使用這兩個詞，容易出現(xiàn)一些偏誤。本文從這方面出發(fā)，談一談自己的看法。

一、維吾爾族學生和哈薩克族學生使用漢語“一點兒”和“有點兒”時出現(xiàn)的語意偏誤

首先，舉幾個例子：

例一：“一點兒”錯用。

（一）學生所造的病句：

1.我的肚子一點兒舒服。(錯用在形容詞前)

2.多一點兒讀書，生活也就多了一些色彩。（錯用在動詞前）

（二）教師的正確表述：

1.我的肚子舒服一點兒了。

2.多讀一點兒書，生活也就多了一些色彩。

例二：“一點兒”、“有點兒”互相串用出現(xiàn)的語義偏誤。

（一）學生所造的病句：

1.我一點兒困了，想休息了。（“一點兒”誤代“有點兒”，用在形容詞前）

2.我一點兒喜歡這部手機。（“一點兒”誤代“有點兒”，用在動詞前）

3.他有點兒也不會游泳。（“有點兒” 誤代“一點兒”，用在否定句中）

4.我今天吃了有點兒餅干。（“有點兒” 誤代“一點兒”，用在名詞前）

（二）教師的正確表述：

1.我有點兒困了，想休息了。

2.我有點兒喜歡這部手機。

3.他一點兒也不會游泳。

4.我今天吃了一點兒餅干。

例三，在出現(xiàn)“比較”意義句子里的錯誤用法。

（一）學生造的病句：

1.他比我有點兒瘦。

2.她的電腦比我的一點兒好。

(二)教師的正確表述：

1.他比我瘦一點兒。

2.她的電腦比我的好一點兒。

二、維吾爾族學生和哈薩克族學生使用漢語“一點兒”和“有點兒”出現(xiàn)偏誤的原因分析

“一點兒”和“有點兒”在維、哈語（簡稱，以下沿用）中兩者的詞性以及句法功能相同，既可以用作副詞，也可以用作形容詞。作副詞時，主要用在形容詞前，充當狀語，表示“很少、稍微”；作形容詞時可以用在名詞、動詞前，充當定語，也可以用在動詞、形容詞前，充當狀語，表示“很少、稍微”；另外，還可以用在形容詞后共同做句子的謂語。

在漢語中，“一點兒”和“有點兒”兩者的詞義、詞性以及句法功能都不相同?！耙稽c兒”是量詞，通常用在名詞前作定語，表示數(shù)量少；也可以作補語用在形容詞或動詞之后，表示數(shù)量不多或程度較輕；還可以用在否定句中，表示否定。而“有點兒”既可以用作動詞，也可以用作副詞。用作動詞時，作謂語支配賓語，表示“存在一些”或“有一些”。用作副詞時，可以在動詞、形容詞前面作狀語，表示該詞的形狀、程度，與“稍微”相當。如果用在動詞或者形容詞之后，與“一點兒”混為一談，就會出現(xiàn)錯誤。因此，在漢語中二者不能互相混用。

現(xiàn)舉幾個例子，具體分析一下“一點兒”和“有點兒”的語法功能：

例一：“一點兒”錯用在形容詞前。

（一）例句：這件衣服能給我便宜一點兒嗎？

在句子中，“一點兒”是量詞，用在“便宜”之后作補語，表示程度輕或數(shù)量少。

（二）翻譯成維、哈語：

維語：bu kijimnimɑŋɑ ɛrzɑnrɑq berɛmsiz?

這衣服（把） 給我 便宜一點兒行嗎

（rɑq“一點兒”，形容詞作狀語）

哈語：bul kijimdi mɑʁɑn ɑrzɑndɑw berseŋ bolɑmɑ?

這衣服（把） 給我便宜一點兒你給 行嗎

（dɑw“一點兒”，形容詞作狀語）

在維、哈語句子中，“一點兒”是形容詞，可以用在形容（便宜）詞前作狀語。但是在漢語中，“一點兒”是不能用在形容詞前的，不然的話就成了病句。此外，還有將“一點兒”錯用在動詞前的情況。

例二：“一點兒”代替“有點兒”的誤用情況。

（一）例句：我有點兒冷了。

在這里的“有點兒”是副詞，用在形容詞前作為句子的狀語，表示“稍微”。

（二）翻譯成維、哈語：

維語：mɛn sɛl toŋlidim.

我有點兒冷了

（sɛl“有點兒”，用作狀語）

哈語：men sɑl toŋip qɑldim.

我 有點兒 冷了出現(xiàn)…狀態(tài)

（sɑl“有點兒”，用作狀語）

由上面的例子可以知道，在維、哈語的句子中，“有點兒”是副詞，可以用在形容詞（冷）前作狀語。而在維、哈語中，“一點兒”也可以這樣用，因此有很多學生將這兩個詞混用。但是在漢語中，“一點兒”不是副詞，用它替代“有點兒”就出現(xiàn)了偏誤。此外，還有將“一點兒”代替“有點兒”誤用在動詞前的情況。

例三：“有點兒”代替“一點兒”誤用在名詞前。

（一）例句：我每天抽一點兒時間看書。

在例句中，“一點兒”是量詞，用在名詞時間之前，作定語，表示數(shù)量少。

（二）翻譯成維、哈語：

維語：mɛn hɛr kyni ɑzrɑq wɑqit tʃiqirip kitɑbkørimɛn.

我每天 一點兒 時間抽出 書 看了

（ɑzrɑq“一點兒”，形容詞作定語）

哈語：men ɑr kyni ɑzirɑq wɑqit ʃiʁɑrip kitɑp oqumen.

我每 天一點兒 時間 抽出 書 讀了

（ɑzirɑq“一點兒”，形容詞作定語）

在維、哈語的句子中，“一點兒”是形容詞，一般用在名詞前作定語。而維、哈語的“有點兒”也可以這樣用。而漢語里“有點兒”不能作為形容詞使用，用它來代替“一點兒”就是病句了。另外，還有誤用于否定句的情況等。

從以上的分析中可以看出“一點兒”和“有點兒”在漢語和維、哈語中的詞性、句法功能是不一樣的，不能混淆，否則就會造成偏誤。關(guān)于“一點兒”和“有點兒”在漢語和維、哈語中的的語法功能及運用，在教學中要從漢語詞義、詞性和語法特點等方面著手，重點講述其中的不同之處，使維吾爾族、哈薩克族學生真正掌握它們的語法特點和使用范圍。

三、總結(jié)：

綜上所述，在為維吾爾族、哈薩克族學生進行漢語教學時，要不放過帶有普遍性錯誤的語法現(xiàn)象，分析其產(chǎn)生偏誤的原因，幫助學生擺脫母語的影響，這樣學生才能真正學好并運用好漢語。

參考文獻：

[1]趙鳳珠．維、哈族學生使用漢語"一點兒"和"有點兒"出現(xiàn)的偏誤分析[J]．民族教育研究，2008（03）．