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钢板感应加热及热弹塑性变形的数值模拟研究
| 论文题名： | 钢板感应加热及热弹塑性变形的数值模拟研究 |
| 关键词： | 水火弯板;感应加热;热弹塑性;数值模拟;ANSYS |
| 摘要： | 水火弯板是钢板无模成型工艺中一项极具特色的技术,目前广泛应用于造船生产中船体曲板的制作.随着造船工业迅速发展,传统的水火弯板工艺已经无法完成大量钢板加工任务,因此这项工艺逐渐成为整个造船生产流程的瓶颈.其中一个重要的原因就是原有的氧-乙炔焰的加热方式存在着许多弊端,因此寻找一种更加合适的热源已经是摆在造船生产面前的一个重要课题.该课题正是在以上背景的基础上,探讨将感应加热这种高效节能的热源应用到水火弯板中的方法.为辅助课题的开展,该文在前人研究成果的基础上,对钢板感应加热以及热弹塑性变形的数值模拟方法进行了研究,其主要内容概括如下:1.从水火弯板工艺的特点以及感应加热的机理入手,将氧-乙炔焰加热同感应加热的优缺点相互对比,从感性上得出感应加热是一种非常适合于水火弯板工艺的加热方式的结论;2.对感应加热的有限元计算理论进行研究,从电磁学和热学的角度出发,得出了解决感应加热这种特殊的磁-热耦合现象的数学方法,并给出了计算模型;3.结合有限元理论,探讨了利用ANSYS软件实现感应加热的数值模拟方法,并分别对静止式和移动式的感应加热进行模拟,从多方面角度对模拟的结果进行了详细分析,从理性上分析了感应加热的优点;4.从有限元理论出发,对钢板热弹塑性变形的数值模拟方法进行了研究,推导了热弹塑性变形的数值计算模型;5.结合有限元理论,探讨了利用ANSYS软件模拟感应加热后钢板的热弹塑性变形,并利用计算结果分析了感应加热温度场同热弹塑形变形分布的对应关系;6.简单介绍了目前实验室引进的成套感应加热设备以及实验中所用到的各种测量仪器,并结合实验结果对计算结果进行了比较验证,分析了导致误差出现的多方面原因.7.在总结前期研究成果的基础上,提出了提高模拟计算精度的方案,以及课题下一阶段所要开展的工作. |
| 作者： | 王旭阳 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 马骏;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： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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