双椭球热源参数

熔池仿真误差3.3%

经过智能优化标定的双椭球热源参数，使焊接熔池尺寸的仿真预测与实验测量高度吻合。

李孝斌 · 76718484 · 江沛 · Bahmaninezhad, Fatemeh · Xi Vincent, Wang · 曹华军

Engineering Applications of Artificial Intelligence 2026

参数信息

熔池宽度预测决定系数

0.955

熔池深度预测决定系数

0.983

仿真预测熔池宽度

12.90 mm

仿真预测熔池深度

9.03 mm

熔池宽度相对误差

3.3 %

熔池深度相对误差

3.4 %

技术优势

预测精度高

混合代理模型对熔池宽度和深度的预测决定系数R²分别达到0.955和0.983，显著优于单一基线模型，能够精确捕捉热源参数与熔池特征之间的复杂非线性关系。

仿真误差小

优化后的双椭球热源参数仿真预测熔池宽度12.90 mm、深度9.03 mm，与实验测量值（13.34 mm和9.35 mm）的相对误差仅3.3%和3.4%，验证了方法的有效性和可靠性。

工业实用性强

该方法为压力容器制造和管道建设等要求苛刻的工业应用提供了实用工具，能够提高仿真保真度并加速工艺设计。

应用场景

• 焊接仿真：直接采用优化参数，节省热源标定时间，提高仿真精度。
• 压力容器制造：用于压力容器焊接仿真，确保残余应力与变形预测可靠。
• 管道建设：加速管道焊接工艺设计，提升仿真保真度。