Defects such as gas pores can be formed and trapped in the fusion zone during laser welding. These defects can affect significantly the mechanical reliability of the welded joint. Current non-destructive inspection technologies are able to detect micro-voids in a mass production context. Finite Element Analysis can therefore be used to assess the lifetime of an observed component via image-based model-ing. Unfortunately, running a simulation per component entails a huge and generally unaffordable computational cost. In addition, voids do not admit a parametric mod-eling. In this paper, a numerical method is proposed to study the impact of defects on the mechanical response of a welded joint. It is based on model order reduction techniques that decrease the computational cost of each simulation related to an image-based modeling. To tackle the reduction of non parametric defects, a multi scale construction of the reduced basis is proposed, although no scale separation is assumed when computing the mechanical response of the structure. Some empirical modes are representing the structure behavior and other empirical modes are related to the defect-induced local fluctuations. They are then assembled to simulate a defective joint. Assets and limitations of the proposed method are explored through a simplified 2D problem. For the sake of reproducibility, this 2D problem is fully parametric. Finally, a realistic 3D industrial case is presented, where voids geometries have been measured via computed tomography. This 3D problem being non parametric, fluctuation modes must be computed on the fly, once the computed tomography has been performed.

中文翻译：

---

通过基于图像的建模对焊接接头中的空隙进行超简化直接数值模拟

激光焊接过程中会在熔合区形成气孔等缺陷。这些缺陷会显着影响焊接接头的机械可靠性。当前的无损检测技术能够在大规模生产环境中检测微孔洞。因此，有限元分析可用于通过基于图像的建模来评估观察到的组件的寿命。不幸的是，对每个组件运行模拟需要巨大且通常无法承受的计算成本。此外，空隙不允许参数化建模。在本文中，提出了一种数值方法来研究缺陷对焊接接头力学响应的影响。它基于模型降阶技术，可降低与基于图像的建模相关的每个模拟的计算成本。为了解决非参数缺陷的减少，提出了减少基础的多尺度构造，尽管在计算结构的机械响应时没有假定尺度分离。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。尽管在计算结构的机械响应时没有假设尺度分离，但提出了减少基础的多尺度构造。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。尽管在计算结构的机械响应时没有假设尺度分离，但提出了减少基础的多尺度构造。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。尽管在计算结构的机械响应时没有假设尺度分离。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。尽管在计算结构的机械响应时没有假设尺度分离。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。一些经验模式代表结构行为，其他经验模式与缺陷引起的局部波动有关。然后将它们组装起来以模拟有缺陷的接头。通过简化的 2D 问题探索了所提出方法的资产和局限性。为了重现性，这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。这个二维问题是完全参数化的。最后，展示了一个真实的 3D 工业案例，其中空隙几何形状已通过计算机断层扫描进行测量。这个 3D 问题是非参数化的，一旦执行了计算机断层扫描，就必须即时计算波动模式。