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在"FOLAMI"研究项目中，弗劳恩霍夫结构耐久性与系统可靠性研究所致力于评估采用形锁激光焊接技术制造的钢铝混合连接件，该技术用于船舶制造中具有高运行耐久性的半成品。在焊接工艺开发过程中，研究所通过数值模拟与实验研究相结合的方式，首先在试样层面验证了连接件的运行耐久性，随后针对专门优化的适配器——作为钢铝结构元件之间的连接部件——进行了可靠性验证。
在船舶制造领域，特别是游艇建造中，轻质铝合金与传统钢材的结合应用已十分普遍。目前常见的钢铝连接通常采用爆炸焊接适配器（亦称爆炸复合板）实现。然而，替代这种制造工艺的方案往往成本较高，或在结构及功能上存在限制。激光焊接作为一种创新工艺，为此提供了新的生产可能性。
通过模拟与峰值应力法实现优化评估
在焊接工艺开发过程中，研究所首先通过数值载荷模拟支持焊缝几何形状及工艺参数的优化。研究重点在于开发钢铝激光焊接接头的评估方法，并将其应用于焊接适配器的实际制造。为此，研究人员将局部评估方法——即"峰值应力法"——移植到钢铝混合连接的场景中，并采用数字图像相关技术进行应变匹配。
基于人工智能的钢铝激光焊缝寿命预测
研究所开发的评估流程旨在将焊接参数（如EN AW-6082 T6铝合金与S355钢的激光焊缝结合宽度或熔深）与通过峰值应力法推导并经实验验证的疲劳强度建立关联。为扩展数据基础，研究团队进行了焊缝几何参数变化分析及有限元载荷模拟，以推导"峰值应力"。这些数据被划分为训练集和测试集，用于通过神经网络预测焊缝寿命。
向其他金属多材料连接的拓展应用
该研究成果不仅为特定钢铝混合连接提供了评估方案，更展现出将评估方法拓展至其他金属多材料连接的潜力。在此背景下，该方法不仅适用于船舶焊接领域，还可推广至其他工业领域。
资助方与项目合作伙伴
联合研究项目"船舶制造中高耐久性半成品的钢铝混合连接形锁激光焊接技术（FOLAMI）——子课题：船舶制造中采用形锁激光焊接的钢铝混合连接评估（资助编号03SX547C）"由德国联邦经济和能源部根据联邦议院决议，通过"下一代海事技术"研究计划提供资助，项目管理方为于利希研究中心。项目执行期为2021年6月1日至2024年12月31日。项目合作伙伴包括B.I.G. Technology Services GmbH、相干（德国）有限公司（协办）、Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG（协办）、Hilbig GmbH（协办）、LASER on demand GmbH、汉诺威激光中心、MEYER WERFT GmbH & Co. KG（协办）以及Precitec Optronik GmbH等机构。
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