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近年来,随着国民经济的增长,经济实用的汽车以其质量轻、耗油少、安全性高而备受关注。由于激光拼焊板的应用减低了车身质量及生产成本,因而被广泛应用于汽车生产企业。但是,长期以来关于各种高性能激光拼焊板的研发工作均局限于实验观察和一般性理论探讨,特别是涉及到各种激光拼焊板结构的工艺设计和工艺优化时,很少能给出定量的工艺模拟及其预测结果,由此大大增加了其研发费用及周期。若能在激光焊接领域引入先进的计算机模拟和预测技术,则可迅速而准确地预测激光拼焊板的性能并及时调整和优化激光焊接工艺,对高性能激光拼焊板的研发具有十分重要的工程意义。然而,此类研究的相关成果在国内外均鲜见报道。为此,本研究在国家自然基金(50775102)及江苏大学模具科技创新团队项目的资助下,充分利用前期工作的成果,以深冲钢等常用激光拼焊钢板为研究对象,探索建立了一种基于组织定量分析的激光拼焊板性能预测系统。本文主要研究内容及创新性工作:(1)通过对典型深冲钢拼焊板接头组织的微观定量分析,探索得到了焊接接头组织-拼焊板性能变化规律,得出了影响性能的首要组织因素为焊缝马氏体含量,继而可得提高拼焊板性能的优化工艺窗口。(2)以几种广泛应用于各工程领域的典型深冲钢为研究对象,在大量试验的基础上初步建立了拼焊板性能预测模型,并通过对其进行精度检验与控制,使其预测效果最优。同时,根据用户的目标性能,由预测模型进行反求,可得到使拼焊板性能最优的工艺方案。(3)以上述研究成果为基础,创新性地设计出了基于偏最小二乘回归(Partial Least-Squares Regression,简称“PLS”)方法的激光拼焊板性能预测系统。经大量工程实践应用表明,该系统具有优异的普适性,可以推广应用于各种新型、高强韧材料的激光焊接应用领域。此外,本系统所含数据库具有大量的拼焊板母材基本信息及激光焊接生产工艺参数,界面友好、输入、输出均与生产过程保持一致,易于操作。