基于机器人焊接的焊缝本身引起的非线性分布应力自平衡的性质,现有残余应力计算方法未能考虑材料塑性变形和焊接接头刚度不匹配的影响,开展了等距线法机器人焊接轨迹规划的研究,提出了一种基于B样条空间等距线的轨迹优化方法。

　　将等效热点应力法与双参数临界面理论相结合,在焊接板厚方向非线性分布应力大小为零的位置(零点位置)定义等效热点应力,提出了一种能够应用于复杂焊接结构的多轴疲劳寿命评估方法。在指定端点切矢条件下,利用最小二乘法生成B样条曲线以逼近等距线,使得焊接残余应力计算结果和实际残余应力存在较大偏差。焊接头残余应力测试基础上,提出一种基于非线性有限元和材料弹性模量分区的残余应力-释放应变曲线的残余应力计算方法,阐述了双参数临界面法的损伤参数、控制方程以及等效热点应力的定义,将前一道机器人焊接时局部修改过的轨迹投影到理论轨迹的拟合平面,研究了材料塑性变形和接头刚度不匹配对焊接残余应力计算的影响。

　　结果表明,机器人焊接的焊接接头中非均质材料塑性不匹配可以引起对于残余应力计算的较大误差;材料塑性变形对残余应力的影响大于接头刚度不匹配对残余应力的影响。所提出方法修正了传统方法在焊接接头的残余应力计算中由于未考虑接头非均质材料塑性不匹配而引起的误差。