本文關(guān)鍵詞：鋼板感應(yīng)加熱及熱彈塑性變形的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水火彎板是鋼板無模成型工藝中一項極具特色的技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于造船生產(chǎn)中船體曲板的制作。隨著造船工業(yè)迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的水火彎板工藝已經(jīng)無法完成大量鋼板加工任務(wù)，因此這項工藝逐漸成為整個造船生產(chǎn)流程的瓶頸。其中一個重要的原因就是原有的氧—乙炔焰的加熱方式存在著許多弊端，，因此尋找一種更加合適的熱源已經(jīng)是擺在造船生產(chǎn)面前的一個重要課題。本課題正是在以上背景的基礎(chǔ)上，探討將感應(yīng)加熱這種高效節(jié)能的熱源應(yīng)用到水火彎板中的方法。為輔助課題的開展，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對鋼板感應(yīng)加熱以及熱彈塑性變形的數(shù)值模擬方法進行了研究，其主要內(nèi)容概括如下： 1．從水火彎板工藝的特點以及感應(yīng)加熱的機理入手，將氧—乙炔焰加熱同感應(yīng)加熱的優(yōu)缺點相互對比，從感性上得出感應(yīng)加熱是一種非常適合于水火彎板工藝的加熱方式的結(jié)論； 2．對感應(yīng)加熱的有限元計算理論進行研究，從電磁學(xué)和熱學(xué)的角度出發(fā)，得出了解決感應(yīng)加熱這種特殊的磁-熱耦合現(xiàn)象的數(shù)學(xué)方法，并給出了計算模型； 3．結(jié)合有限元理論，探討了利用ANSYS軟件實現(xiàn)感應(yīng)加熱的數(shù)值模擬方法，并分別對靜止式和移動式的感應(yīng)加熱進行模擬，從多方面角度對模擬的結(jié)果進行了詳細分析，從理性上分析了感應(yīng)加熱的優(yōu)點； 4．從有限元理論出發(fā)，對鋼板熱彈塑性變形的數(shù)值模擬方法進行了研究，推導(dǎo)了熱彈塑性變形的數(shù)值計算模型； 5．結(jié)合有限元理論，探討了利用ANSYS軟件模擬感應(yīng)加熱后鋼板的熱彈塑性變形，并利用計算結(jié)果分析了感應(yīng)加熱溫度場同熱彈塑形變形分布的對應(yīng)關(guān)系； 6．簡單介紹了目前實驗室引進的成套感應(yīng)加熱設(shè)備以及實驗中所用到的各種測量儀器，并結(jié)合實驗結(jié)果對計算結(jié)果進行了比較驗證，分析了導(dǎo)致誤差出現(xiàn)的多方面原因。 7．在總結(jié)前期研究成果的基礎(chǔ)上，提出了提高模擬計算精度的方案，以及課題下一階段所要開展的工作。
【關(guān)鍵詞】：水火彎板 感應(yīng)加熱 熱彈塑性 數(shù)值模擬 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：U668.2
【目錄】：

• 1 前言7-14
• 1.1 課題的工程背景7
• 1.2 水火彎板工藝的簡單介紹7-8
• 1.3 氧乙炔焰加熱的主要缺陷8-9
• 1.4 感應(yīng)加熱的原理及其主要特點9-10
• 1.5 課題的研究方法和研究現(xiàn)狀10-12
• 1.5.1 研究方法10-11
• 1.5.2 研究現(xiàn)狀11-12
• 1.6 本文的工作12-14
• 2 感應(yīng)加熱的有限元計算模型14-26
• 2.1 引言14
• 2.2 感應(yīng)加熱電磁場中渦電流的計算方法14-19
• 2.3 感應(yīng)加熱溫度場分布的計算方法19-22
• 2.4 感應(yīng)加熱中材料非線性有限元計算的解決方法22-26
• 2.4.1 材料非線性電磁場有限元計算方法22-23
• 2.4.2 材料非線性溫度場有限元計算方法23-24
• 2.4.3 非線性問題求解的基本方法24-26
• 3 感應(yīng)加熱的數(shù)值模擬技術(shù)在ANSYS軟件上的實現(xiàn)26-39
• 3.1 引言26
• 3.2 靜止式感應(yīng)加熱的ANSYS模擬方法26-30
• 3.2.1 實現(xiàn)過程中存在的問題及其解決方法26-29
• 3.2.2 實現(xiàn)的基本過程與步驟29-30
• 3.2.3 命令行的編寫30
• 3.3 靜止式感應(yīng)加熱的模擬結(jié)果與分析30-35
• 3.4 移動式感應(yīng)加熱的ANSYS模擬方法35-36
• 3.5 移動式感應(yīng)加熱模擬的結(jié)果與分析36-39
• 4 熱彈塑性分析的有限元計算模型39-47
• 4.1 引言39
• 4.2 分析水火彎板動態(tài)過程的塑性理論39-42
• 4.2.1 材料性能的假設(shè)39-40
• 4.2.2 強化準則40-41
• 4.2.3 屈服準則41
• 4.2.4 流動準則41
• 4.2.5 增量理論41-42
• 4.3 彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系42-44
• 4.3.1 彈性范圍內(nèi)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系42-43
• 4.3.2 塑性范圍內(nèi)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系43-44
• 4.4 彈塑性矩陣的表達式44-47
• 5 熱彈塑性數(shù)值模擬技術(shù)在ANSYS軟件上的實現(xiàn)47-54
• 5.1 熱彈塑性的ANSYS模擬方法與步驟47-48
• 5.2 熱彈塑性分析的模擬結(jié)果與分析48-52
• 5.3 熱彈塑性變形與溫度場分布的關(guān)系52-54
• 6 計算結(jié)果的實驗驗證54-60
• 6.1 感應(yīng)加熱設(shè)備54-55
• 6.2 實驗測量儀器及測量方法55-56
• 6.3 計算結(jié)果與實驗結(jié)果比較56-59
• 6.4 結(jié)論59-60
• 7 總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻62-64
• 致謝64-67

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張雪彪;楊玉龍;劉玉君;;鋼板高頻感應(yīng)加熱過程電磁-熱耦合場分析[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2012年05期

2 楊玉龍;張雪彪;劉玉君;;船體板高頻感應(yīng)加熱的多場耦合數(shù)值分析[J];船海工程;2011年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 汪驥;水火彎板自動化加工工藝的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 楊玉龍;鋼板高頻感應(yīng)加熱過程中溫度場的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2011年

2 鄧斯萍;微波加熱技術(shù)在稠油開采中的應(yīng)用研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

3 金玉龍;基于ANSYS的電渣爐感應(yīng)加熱耦合場的數(shù)值模擬[D];東北大學(xué);2008年

4 程鶴;平板裂縫天線的釬焊變形分析及研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 郭旺;行波感應(yīng)加熱裝置優(yōu)化設(shè)計[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

6 夏松穎;注塑模組合式感應(yīng)加熱線圈控制系統(tǒng)研究[D];上海交通大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：鋼板感應(yīng)加熱及熱彈塑性變形的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：318178