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管線鋼環(huán)焊縫焊接專家系統(tǒng)結(jié)合有限元、專家知識和推理、數(shù)據(jù)庫、多庫協(xié)同等技術(shù)，具有焊接工藝優(yōu)化設(shè)計功能和焊接工藝評定指導(dǎo)功能。其主要特點包括：（1）建立了基于知識庫的管道環(huán)焊縫焊接工藝設(shè)計的規(guī)則、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和模型的知識表示方法，采用開放的數(shù)據(jù)庫、知識庫和動態(tài)鏈接庫的設(shè)計理念和推理機制，實現(xiàn)了焊接工藝的推理。（2）具有知識的提煉、自學(xué)習(xí)能力、知識的升級的功能。（3）在管道環(huán)焊縫的實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上結(jié)合有限元理論、利用專家知識和推理，極大地完善管道環(huán)焊縫焊接專家系統(tǒng)在焊接過程中的實際應(yīng)用，具有很好的操作實施性。

內(nèi)容介紹： 釆用電液比例控制及計算機控制技術(shù)，實現(xiàn)焊接過程中主軸轉(zhuǎn)速、軸 向壓力（摩擦壓力、頂鍛壓力）的閉環(huán)控制，滑臺運動速度的開環(huán)控制， 可實時顯示焊接過程中主軸轉(zhuǎn)速、軸向壓力（摩擦壓力、頂鍛壓力）、焊 接縮短量（滑臺位移）、摩擦功率（主軸電機電流）曲線與數(shù)據(jù)，開關(guān)量 （DI、DO）狀態(tài)，可列表顯示、回放、打印、存儲與調(diào)用所有參數(shù)及曲線， 進(jìn)行焊接方式控制。

雙面雙弧焊接技術(shù)是采用兩個電弧在工件的兩面同時操作立焊-立焊、平焊-仰焊的一種焊接工藝。雙機器人協(xié)同雙面雙弧焊接技術(shù)是利用兩臺焊接機器人協(xié)同實現(xiàn)雙面雙弧焊接的技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)包括雙機器人電弧焊接同步協(xié)調(diào)技術(shù)，平焊-仰焊、立焊-立焊雙面雙弧熔池控制技術(shù)和雙面雙弧焊接工藝技術(shù)。 使用該系統(tǒng)焊接擁有三大優(yōu)勢：優(yōu)質(zhì)--同步熔透，焊縫缺陷少，外觀成形好；低耗--焊接5-12mm厚板，無需開坡口，不填絲或極少填絲；高效--雙面焊接，不需清根，工件無需翻轉(zhuǎn)，效率極高，焊接10mm高強鋁合金，焊接時

換熱器管板接頭數(shù)量多，管子排列密集，且無法轉(zhuǎn)動，如圖1所示。手工焊接方法在換熱器管板焊接中效率低、對工人的勞動強度高且焊縫質(zhì)量難以保證。

由于大尺寸焊接結(jié)構(gòu)尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術(shù)對整個建模過程進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為典型的簡單結(jié)構(gòu)，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 由于大尺寸焊接結(jié)構(gòu)尺寸較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以其有限元建模過程難度較大，利用計算機編程技術(shù)對整個建模過程進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為典型的簡單結(jié)構(gòu)，使得整個有限元仿真過程更加簡單、效率更高；同時有限元分析對網(wǎng)格模型的要求高，需要在保證計算精度的前提下保證計算效率，使用網(wǎng)格過渡技術(shù)，保證熱源影響大的區(qū)域使用精細(xì)的網(wǎng)格，熱源影響小的區(qū)域使用較粗的網(wǎng)格，從而達(dá)到相同網(wǎng)格條件下更精確地計算結(jié)果與更高的計算效率。例如《大型復(fù)材工裝焊接工藝研究》項目，針對大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件Invar合金模具手工電弧焊焊接工藝進(jìn)行研究，采用高效建模的手段對研究對象進(jìn)行模擬分析，降低時間與材料等方面的成本。采用實驗與仿真并行，理論分析、實驗研究、仿真分析相結(jié)合的技術(shù)路線開展 Invar 合金試板件手工焊接工藝參數(shù)探索。 三、創(chuàng)新點及主要技術(shù)指標(biāo) 創(chuàng)新點：參數(shù)化建模，縮短建模周期；采用非均勻過渡性網(wǎng)格以控制計算量，在保證計算精度的前 提下壓縮計算量，采用多 CPU 并行計算以提高計算效率。 技術(shù)指標(biāo)：建模效率提高 30%，計算效率提高 30%。 四、知識產(chǎn)權(quán)及獲獎 論文10余篇，其中典型示例如下： Modeling and simulation of the columnar-to-equiaxed transition during laser melting  deposition of Invar alloy Stochastic Modeling Columnar Dendritic Grain Growth in the Weld Pool of Al-Cu alloy 專利： 基于精準(zhǔn)能量分配的激光-電弧復(fù)合加工的能量分配系數(shù)模型的構(gòu)建方法 一種焊接過程氣孔形成與演變的二維計算機模擬方法

智能焊接機器人：帶有視覺識別和激光掃描系統(tǒng)，能自動識別待焊接特征，通過視覺識別粗略判斷零部件特征，在此基礎(chǔ)上利用激光掃描精確確定焊接位置，對大型零部件進(jìn)行自動特征識別和焊接，提高小批量產(chǎn)品的焊接速度和質(zhì)量。

2020年3月8日，中山大學(xué)第五醫(yī)院在bioRxiv上上傳了一篇題為Crystal structure of SARS-CoV-2 nucleocapsid protein RNA binding domain reveal spotential unique drug targeting sites的研究，確定了SARS-CoV-2核糖蛋白N-端RNA結(jié)合域的晶體結(jié)構(gòu)。雖然整體結(jié)構(gòu)與其他冠狀病毒核N端RNA結(jié)合域相似，但它們之間的表面靜電電位特征卻不同。與輕度病毒類型HCoV-OC43 等效域的進(jìn)一步比較顯示，β-螺旋核心旁邊具有獨特的潛在RNA 結(jié)合槽。結(jié)合體外數(shù)據(jù)，結(jié)果提供了SARS-CoV-2N端RNA結(jié)合域的幾種原子分辨率特征，指導(dǎo)了針對SARS-CoV-2的新型抗病毒劑的設(shè)計。

研究中發(fā)現(xiàn)，通過適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に?，可以有效調(diào)控Sb2Te3(GeTe)n基材料中陽離子缺陷的類型，該工作運用球差矯正電子顯微鏡的原位觀測技術(shù)及高角暗場掃描透射電鏡技術(shù)（in situ/HAADF-STEM）等, 通過比對退火前后的樣品及在電鏡下模擬退火過程，清楚地追蹤到樣品中陽離子缺陷由短程的點缺陷聚集演化成長程的面缺陷的過程，使得調(diào)控樣品內(nèi)載流子濃度降低到合適的程度，最終達(dá)到優(yōu)化材料性能的目的。? 該項工作使得Sb2Te3(GeTe)n基熱電材料的總體性能大幅提升。據(jù)悉，熱點材料優(yōu)值ZT越高，其轉(zhuǎn)換效率越高。在溫度達(dá)到773K時，熱電材料優(yōu)值ZT達(dá)到了2.4，在323~773K較寬的工作溫度區(qū)間內(nèi)，材料的平均ZT高達(dá)1.51，能夠滿足中溫區(qū)熱電材料在商業(yè)應(yīng)用中對性能的需求，有望解決Sb2Te3(GeTe)n基熱電材料效率較低的問題。 本研究成果在目前熱電材料亟待推廣的低品位廢熱發(fā)電方向以及未來有可能實現(xiàn)的可穿戴自驅(qū)動電子器件與智能傳感設(shè)備方面有較大的應(yīng)用前景。