1.一种基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,包括:提供一组不同厚度相同材料的板材,基于所述板材建立焊接变形预测模型;
获取所述板材的板厚,并通过所述变形预测模型获得不同厚度所述板材的收缩量,以建立所述板材单位固有应变和区域宽度下所述收缩量与所述板厚的曲线关系图;
基于所述曲线关系图计算所述板材对缝拼焊的收缩角,以确定所述板材收缩的最大变形量;
所述提供一组不同厚度相同材料的板材,基于所述板材建立焊接变形预测模型包括:基于所述板材焊缝的焊接工艺,计算固有应变施加区域尺寸并获取板材边缘点,其中,所述板材边缘点位于垂直焊缝的最远处且具有最大变形量;
基于所述固有应变施加区域在自由状态下的收缩量,获取所述固有应变施加区域在施加所述固有应变状态下的收缩量,所述自由状态是指所述固有应变施加区域的高度为所述板材的厚度时的状态;
基于所述收缩量,获得所述焊缝的收缩角;
基于所述收缩角,获取所述板材边缘点的位移。
2.根据权利要求1所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述获取所述板材的板厚,并通过所述变形预测模型获得不同所述板材的板厚的收缩量,以建立单位固有应变和区域宽度下所述收缩量与所述板厚的曲线关系图包括:基于所述固有应变施加区域的截面尺寸建立三维模型,以划分所述固有应变施加区域,根据所述板材的热膨胀系数的各向异性将所述固有应变施加到所述固有应变施加区域,通过将施加有固有应变的所述固有应变施加区域设置分析步和载荷约束并划分网格,以对施加有固有应变的所述固有应变施加区域进行有限元分析;
获取所述板材的板厚,并通过所述有限元分析获得不同所述板材的板厚的收缩量,以建立单位固有应变和区域宽度下所述收缩量与所述板厚的曲线关系图。
3.根据权利要求2所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述基于所述曲线关系图计算所述板材对缝拼焊的收缩角,以确定所述板材收缩的最大变形量包括:获取所述板材的几何参数、材料参数和焊接工艺参数,并计算单道或多道焊接热源总线能量和固有应变施加区域的偏心值,以确定所述固有应变施加区域的截面尺寸;
基于所述固有应变施加区域的截面尺寸计算所述固有应变,并计算单位长度下的固有应变;
基于所述单位长度下的固有应变和所述曲线关系图,计算收缩量;
基于所述收缩量和所述固有应变区域的高度计算收缩角;
基于所述收缩角,计算所述板材边缘点的最大变形量。
4.根据权利要求2所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述分析步为温度位移耦合,所述载荷约束包括于‑1℃下环境约束,所述网格设置为温度位移耦合网格。
5.根据权利要求3所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述几何参数包括:所述板材的长度、宽度和厚度;
所述材料参数包括:
所述板材的密度、比热、热传导率、塑性、弹性和热膨胀系数;
所述焊接工艺参数包括:
所述板材焊接的电压、电流、热效率和焊接速度。
6.根据权利要求3所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述获取所述板材的几何参数、材料参数和焊接工艺参数,并计算单道或多道焊接热源总线能量和固有应变施加区域的偏心值,以确定所述固有应变施加区域的截面尺寸包括:计算单道或多道焊接热源总能量: ,其中,η为热源效率,U为电压,I为电流,v为焊接速度;
计算固有应变施加区域的偏心值: ,其中,h′为固有应变施加区域的高度,h为板厚;
则所述固有应变施加区域的截面尺寸: ,其中, ,a为固有应变施加区域二分之一的宽度,e为偏心值。
7.根据权利要求3所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述基于所述收缩角,计算所述板材边缘点的最大变形量包括:根据弧长公式和收缩角计算板材边缘点的最大变形量;
最大变形量=θ×π/180×(b‑a),其中,θ为收缩角,b为板材的宽度,a为固有应变施加区域二分之一的宽度。
8.根据权利要求1中任一项所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述固有应变为横向固有应变。
9.根据权利要求1‑6中任一项所述的基于固有应变法的板材对缝拼焊变形预测方法,其特征在于,所述板材的厚度为4‑100mm。