1. 研究目的与意义（文献综述）

起重机械钢结构支承各种载荷，是起重机的重要组成部分。由型钢和钢板采用焊接等方法按照一定的结构组成规则组成的金属结构，构建成梁等基本受力组件。起重机结构件在生产中主要的问题是焊接变形。好的焊接工艺可以控制结构件变形，使结构件达到最佳技术要求。多种因素会影响起重机结构件的变形。焊缝方向会影响主梁的弯曲变形，在主梁的上盖板或腹板上焊接横向焊缝时,会产生沿焊缝方向的弯曲变形，改成由中间向两边焊接或两边相反方向焊接就可以避免焊接方向的影响。焊接顺序影响焊接变形，当主梁的截面和上下焊缝对称时,先焊接梁的下面两道焊缝比先焊接上而两道焊缝产生的拱曲变形大。起重机组装后也会有残余应力变形。

为了控制焊接变形，,可以从下料开始至梁的组装焊接等一系列工艺过程加以控制。对此国内付荣柏工程师发表了若干篇相关的论文，也出版了相关著作（包括文献[11][12][14]等）起重机结构件的焊接工艺是学习起重机械的重要内容。然而起重机械尺寸巨大，包含的型钢、钢板多，焊接施工方式复杂，传统的教学方式并不能获得良好的教学效果。利用虚拟现实技术，进行桥式起重机焊接装配仿真，搭建交互式虚拟焊接装配系统，可以使学习者获得更真实、生动的学习体验。

九十年代初国际焊接学会提出“computeraided welding”的概念（计算机辅助焊接技术caw）。计算机技术可以应用于焊接结构生产的各个环节，包含焊接结构和接头的辅助设计、焊接工艺计算机辅助设计、焊接工艺过程计算机辅助管理、焊接过程模拟。国内外虚拟焊接主要分为两个应用场景，一是，致力于改善焊接工艺的仿真。如利用虚拟焊接技术对焊接温度场、残余应力、变形等进行仿真计算，优化焊接工艺。一些商业化的焊接有限元仿真软件已经被开发如simufact.welding.焊接工艺因素(焊接方向、焊道布置、坡口形式、焊接顺序、焊接电流电压、焊接速度、装卡方式、焊枪摆动等等)对结构、应力、变形、裂纹的影响都可以应用焊接仿真方法计算模拟，进而可以优化焊接工艺，改善制造的质量，降低了试验的成本，大大缩短产品的开发周期。如文献[2]中 采用数值仿真技术开展高速动车转向架、地板等大部件的虚拟焊接，指导车体焊接工艺优化,优化车体结构设计,降低焊接变形,改善制造质量,降低制造成本,提高产品服役性能。二是与虚拟现实技术结合，开发虚拟焊接仿真系统用于职业培训。这些虚拟焊接系统可以根据不同的焊接工艺，模拟不同的焊接方法焊接加工，产生不同的焊缝形状，从而使焊缝成型。该系统可以对整个焊接过程及焊接参数进行仿真模拟。国内郑州捷安高科股份有限公司在2017年中国国际技能大赛上展出了一套焊接综合仿真实训系统，具有良好的仿真效果。文献[6]提出利用虚拟现实模拟器评估焊工，确保生产实践的高质量焊接。然而目前基于虚拟现实技术的虚拟焊接技术集中研究焊接模拟器，并没有以焊接装配工艺教学为目的的交互式虚拟焊接平台，因此本次毕业设计拟将起重机的焊接工艺与虚拟现技术结合，开发一个起重机焊接装配交互式教学平台。

2. 研究的基本内容与方案

研究基本内容

3. 研究计划与安排

（1）2月26日---3月25日 （1周－4周） 英文资料翻译，现阅读文献，整理开题报告；

（2）3月26日--- 4月8日 （ 5周—6周） 熟悉solidworks、3ds max、unity等软件，掌握建模和编程方法；

（3）4月 9日---4月22日 （7周－8周） 完成桥式起重机结构件的焊接过程设计；

4. 参考文献（12篇以上）

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