基于高頻感應的船體曲面彎板成型技術

第一章 緒論1.1 前言1.2 彎板成型研究現(xiàn)狀1.3 彎板成型自動化現(xiàn)狀第二章 基礎理論分析與研究2.1 高頻感應加熱原理及設備2.1.1 電磁轉換與感應加熱2.1.2 渦流在金屬表面層中的分布2.1.3 熱態(tài)和冷態(tài)的渦流透人深度2.1.4 鋼鐵材料感應加熱的物理過程2.1.5 鄰近效應和圓環(huán)效應2.1.6 感應器設計的基本要求及考慮方面2.2 有限元基本理論與高頻感應加熱數(shù)值模擬2.2.1 有限元法簡介2.2.2 有限元分析的算法結構2.2.3 高頻感應加熱數(shù)值模擬技術2.3 非線性瞬態(tài)溫度場有限元求解2.3.1 有限元基本方程2.3.2 求解非線性瞬態(tài)溫度場的變步長外推法2.4 熱-彈塑性方法2.4.1 基本方程和解的收斂性判別2.4.2 改善三維熱-彈塑性分析計算精度的途徑2.5 固有應變法2.5.1 固有應變的定義2.5.2 固有應變的生成機理及影響因素2.5.3 固有應變在熱變形方面的研究現(xiàn)狀第三章 船舶板材機械性能對成型結果的影響3.1 研究模型3.1.1 對象模型3.1.2 材料熱物理參數(shù)3.1.3 加熱熱源及其特征3.2 材料模型的影響3.3 屈服應力的影響3.4 彈性模量的影響3.5 本章小結第四章 船舶板材熱物理性能對成型結果的影響4.1 材料模型4.2 模型表面換熱系數(shù)對溫度場及最終結果的影響4.2.1 表面換熱系數(shù)對溫度場的影響4.2.2 表面換熱系數(shù)對應力場的影響4.3 板材導熱系數(shù)對溫度場和結果變形的影響4.3.1 導熱系數(shù)對溫度場的影響4.3.2 導熱系數(shù)對結果變形的影響4.4 板材線膨脹系數(shù)α對溫度場和結果變形的影響4.4.1 線膨脹系數(shù)α對板材溫度場的影響4.4.2 線膨脹系數(shù)α對板材結果變形的影響4.5 本章小結第五章 船舶板材其他加工參數(shù)對成型結果的影響5.1 邊界條件對成型結果的影響5.1.1 應力分析比較5.1.2 位移和殘余塑變分析5.1.3 小結5.2 幾何尺寸對成型結果的影響5.2.1 模型5.2.2 三塊方板的比較5.2.3 單一變化板寬或板長的比較分析5.2.4 小結5.3 加熱功率、熱源移動速度和掃描次數(shù)與成型結果的關系5.3.1 加熱功率與成型結果的關系5.3.2 掃描速度與成型結果的關系5.3.3 掃描次數(shù)與成型結果的關系5.3.4 小結5.4 掃描路徑對成型結果的影響第六章 高頻感應加熱彎板成型過程中固有應變生成機理的研究6.1 計算過程6.1.1 研究對象及材料屬性6.1.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件6.1.3 瞬態(tài)溫度場模擬6.1.4 鋼板變形的數(shù)值模擬6.2 熱輸入?yún)?shù)Q/h2與變形的關系6.2.1 橫向收縮和熱輸人參數(shù)Q/h2的關系6.2.2 縱向收縮和熱輸人參數(shù)Q/h2之間的關系6.2.3 角變形和熱輸人參數(shù)Q/h2之間的關系6.3 熱源移動速度和變形的關系6.3.1 縱向收縮和熱源移動速度的關系6.3.2 橫向收縮和熱源移動速度的關系6.4 本章小結第七章 蛇行加熱過程中的固有變形7.1 蛇行加熱參數(shù)對固有變形的影響7.1.1 實驗和解析模型7.1.2 熱輸入量和加熱速度對固有變形的影響7.1.3 熱輸入量和Dxd對固有變形的影響7.1.4 熱輸入量和DyD對固有變形的影響7.1.5 板厚對固有變形的影響7.2 實驗驗證與分析7.3 高頻感應參數(shù)及固有應變關系數(shù)據(jù)庫7.3.1 數(shù)據(jù)庫的結構7.3.2 高頻感應加熱彎板成型實驗建立數(shù)據(jù)庫7.4 本章小結第八章 計算機輔助高頻感應彎板成型系統(tǒng)的開發(fā)8.1 系統(tǒng)的總體設計思想8.2 系統(tǒng)的主要功能和模塊8.2.1 導人DXF文件建立目標曲面模型模塊8.2.2 有限元模型處理模塊8.2.3 加熱線計算模塊8.2.4 曲面成型計算模塊8.2.5 后處理模塊8.3 系統(tǒng)應用實例8.3.1 模型的建立8.3.2 模型的支撐8.3.3 布置加熱線8.3.4 計算8.3.5 后處理8.3.6 結果分析8.4 本章小結參考文獻