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钢板感应加热工艺参数实验分析与数值模拟
| 论文题名： | 钢板感应加热工艺参数实验分析与数值模拟 |
| 关键词： | 船舶工程;船体板;感应加热;工艺参数;回归分析;数值模拟;钢板成型 |
| 摘要： | 传统的水火弯板工艺是以火焰(氧-乙炔焰)为热源的，这种热源形式存在着加热效率低、热量不宜控制及污染严重等许多缺陷。将感应加热技术应用于水火弯板工艺可从根本上提高钢板水火成形质量、减少成型时间、改善工人劳动环境条件并节约能源，它是一项集理论、研究、实验于一体的多学科交叉且相当复杂的工作。 本文首先介绍了感应加热过程的基本原理和特点，对加热过程中电磁场、温度场及热弹塑性问题的数值计算方法进行了分析。利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了感应加热过程的有限元模型，通过数值模拟分析了感应加热过程钢板表面温度场和变形场的特征，实验验证了数值模拟的准确性。同时，提出了加热时间不连续的静止式感应加热方式，并对其进行了分析。 其次，利用物理实验和数值计算相结合的方法，系统地研究了感应加热船用钢板成形过程中主要工艺参数对板边温度及横向收缩量的影响。并根据有限元计算结果选取样本值，采用多元回归分析的方法对钢板上表面板边横向收缩量进行数学建模，实验验证了模型的准确性。 再次，针对移动式感应加热进行了系列实验，实验表明移动式感应加热可获得更好的钢板成型效果。同时，基于实验数据建立了移动式感应加热钢板上表面板边横向收缩量的回归模型，并通过实验验证了模型的准确性。 最后，采用Visual Basic语言编制了感应加热钢板上表面板边横向收缩量预报及工艺参数反向预报程序。将神经网络预报与模型预报进行对比，并对预报结果准确性进行了验证，对感应加热船体曲板成形的研究具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 吴强 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张雪彪;刘玉君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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