【摘要】：大型推制式液壓彎管機(jī)中,中頻感應(yīng)加熱參數(shù)與液壓缸超低推制速度的匹配是影響彎管質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一,中頻感應(yīng)加熱參數(shù)的探究變得尤為重要。鑒于實際工況中磁-熱-力多場耦合的復(fù)雜性,本文使用數(shù)值仿真與數(shù)學(xué)優(yōu)化的方法對X80管線鋼感應(yīng)加熱過程中各工藝參數(shù)對加熱效果的影響進(jìn)行了分析和優(yōu)化,并以優(yōu)化后的加熱參數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真,分析感應(yīng)加熱時管材中熱應(yīng)力的分布規(guī)律,確保彎管的彎制質(zhì)量。主要研究內(nèi)容如下:(1)在感應(yīng)加熱基本理論及大直徑管材中頻感應(yīng)加熱成形工藝分析的基礎(chǔ)上,建立了管材中頻加熱的數(shù)學(xué)方程和有限元計算模型,分析了各工藝參數(shù)對管材加熱效果的影響規(guī)律。并且通過分析發(fā)現(xiàn),集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)等對加熱效果也有較大影響。(2)對不同加熱參數(shù)組合情況下的仿真結(jié)果進(jìn)行回歸分析,得出了兩種溫度回歸方程。通過對比分析各回歸方程的相關(guān)檢驗標(biāo)準(zhǔn),得到了管材感應(yīng)加熱過程中外壁溫度預(yù)測的數(shù)學(xué)模型。(3)以工藝參數(shù)為試驗因素,以管材中內(nèi)外壁溫度差為評價指標(biāo)建立正交試驗對工藝參數(shù)進(jìn)行了初步優(yōu)化,得到了各工藝參數(shù)對加熱效果的影響程度及較優(yōu)的工藝參數(shù)組合,為工藝參數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了基礎(chǔ);以正交試驗和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)為樣本構(gòu)造BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),得到了工藝參數(shù)對管材加熱效果影響的預(yù)測模型,并以此為適應(yīng)度函數(shù),建立遺傳算法對工藝參數(shù)進(jìn)行全局尋優(yōu),得到了管材中頻感應(yīng)加熱的最優(yōu)工藝參數(shù)組。(4)以優(yōu)化后的工藝參數(shù)組建立仿真計算模型,進(jìn)行管材中頻感應(yīng)加熱過程中的磁-熱-力耦合計算,對比優(yōu)化與仿真的結(jié)果,檢驗了優(yōu)化方法的正確性。并分析了該工藝參數(shù)組下感應(yīng)加熱過程管材中應(yīng)力應(yīng)變的分布情況,保證為管材彎制質(zhì)量穩(wěn)定性及提升了使用壽命。
【圖文】：

圖 2.2 管材感應(yīng)加熱原理圖熱的電磁場基本理論和渦流效應(yīng)本原理一般用電磁感應(yīng)定律和焦耳-楞次定律表述[40]。任意一個閉合回路所限定區(qū)域的磁通量隨時間改變時 e：de Ndt 圈的匝數(shù)。osωt，則可得到：-me N cos t勢的有效值：24.442mmE N

2 管材中頻感應(yīng)加熱及熱應(yīng)力基本理論鄰的兩個導(dǎo)體，由于電流和磁場彼此若所通電流等大反向時，重新分配后同向時，重新分配后的電流從兩導(dǎo)體效應(yīng)隨著導(dǎo)體之間距離的減小而變強(qiáng)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE973

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本文編號：2595739