本文關(guān)鍵詞：鋼板移動(dòng)式感應(yīng)加熱溫度分布規(guī)律研究

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【摘要】：移動(dòng)式感應(yīng)加熱主要是利用鋼板中感應(yīng)渦流的焦耳熱效應(yīng)進(jìn)行加熱,與傳統(tǒng)加熱方法相比,它具有熱效率高、誤差控制精確、環(huán)境污染少、安全性能高、便于自動(dòng)化操作等優(yōu)點(diǎn),在工程實(shí)踐上已得到廣泛的應(yīng)用。隨著對(duì)加工工藝及變形精度要求的不斷提高,相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,數(shù)值模擬技術(shù)更加便捷且成本更低,對(duì)感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用有更大的推動(dòng)作用。本文采用數(shù)值模擬的方法研究高頻移動(dòng)式感應(yīng)加熱過(guò)程中溫度場(chǎng)的分布特性。 本文中首先對(duì)高頻移動(dòng)式感應(yīng)加熱的原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,主要包括麥克斯韋方程組、移動(dòng)式感應(yīng)加熱過(guò)程中的電磁場(chǎng)以及溫度場(chǎng)分析。同時(shí),也對(duì)數(shù)值計(jì)算軟件COMSOL Multiphysics的分析流程及頻率選擇進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 然后對(duì)移動(dòng)式高頻感應(yīng)加熱過(guò)程中影響因素對(duì)鋼板溫度場(chǎng)的影響進(jìn)行數(shù)值分析。首先,對(duì)移動(dòng)式感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)的設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行介紹,獲取相應(yīng)方案的溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；其次,建立相應(yīng)的有限元模型進(jìn)行數(shù)值模擬,將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的有效性；最后在數(shù)值模擬有效性的基礎(chǔ)上,應(yīng)用數(shù)值模擬的方法對(duì)移動(dòng)式感應(yīng)加熱過(guò)程中的主要影響因素(如加熱速度、電流密度、電源頻率、板厚以及空氣間隙)對(duì)溫度場(chǎng)最終分布的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析與討論。 在本文的最后一部分進(jìn)行了移動(dòng)式感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)分布特性的拓展性研究。主要研究鋼板厚度方向的溫度分布規(guī)律,建立溫度場(chǎng)分析模型,并驗(yàn)證了模型的有效性；基于量綱分析法,研究滿足相似準(zhǔn)則的鋼板溫度場(chǎng)的相似性規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：船舶工程 船體板 高頻感應(yīng)加熱 溫度場(chǎng)相似性 三維數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U671
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 本文的研究背景8-11
• 1.2 感應(yīng)加熱簡(jiǎn)介11-12
• 1.3 船體板感應(yīng)加熱水火彎板的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4 本文的主要工作15-16
• 2 鋼板移動(dòng)式感應(yīng)加熱原理及應(yīng)用軟件介紹16-23
• 2.1 麥克斯韋方程組介紹16-17
• 2.2 感應(yīng)加熱基本原理17-20
• 2.2.1 磁場(chǎng)分析17-18
• 2.2.2 溫度場(chǎng)分析18-20
• 2.3 應(yīng)用軟件介紹20-22
• 2.3.1 COMSOL Multiphysics20-21
• 2.3.2 運(yùn)用軟件進(jìn)行溫度場(chǎng)求解流程21-22
• 2.4 小結(jié)22-23
• 3 鋼板移動(dòng)式感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬23-37
• 3.1 移動(dòng)式感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)23-26
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)量?jī)x器介紹23-25
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方案25-26
• 3.2 有限元模型介紹26-29
• 3.2.1 計(jì)算模型26-27
• 3.2.2 材料的熱物理參數(shù)及電學(xué)參數(shù)27-28
• 3.2.3 熱源特征28
• 3.2.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比28-29
• 3.3 鋼板移動(dòng)式感應(yīng)加熱影響因素分析29-35
• 3.3.1 加熱速度對(duì)溫度場(chǎng)的影響30-31
• 3.3.2 電流密度對(duì)溫度場(chǎng)的影響31-32
• 3.3.3 頻率對(duì)溫度場(chǎng)的影響32-33
• 3.3.4 板厚對(duì)溫度場(chǎng)的影響33-34
• 3.3.5 空氣間隙對(duì)溫度場(chǎng)的影響34-35
• 3.4 小結(jié)35-37
• 4 鋼板移動(dòng)式感應(yīng)加熱溫度場(chǎng)分布的相似性研究37-54
• 4.1 厚度方向溫度分布規(guī)律37-43
• 4.1.1 不同厚度溫度分布38-41
• 4.1.2 溫度場(chǎng)的分析模型41-42
• 4.1.3 分析模型驗(yàn)證42-43
• 4.2 溫度場(chǎng)分布相似性研究43-52
• 4.2.1 量綱分析法44-45
• 4.2.2 溫度場(chǎng)相似性準(zhǔn)則45-48
• 4.2.3 不同尺寸鋼板溫度場(chǎng)相似性準(zhǔn)則的驗(yàn)證48-52
• 4.3 小結(jié)52-54
• 5 總結(jié)與展望54-56
• 5.1 工作總結(jié)54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1061936