基于高頻感應(yīng)的船體曲面彎板成型技術(shù)

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(chǔ)理論分析與研究2.1 高頻感應(yīng)加熱原理及設(shè)備2.1.1 電磁轉(zhuǎn)換與感應(yīng)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(yīng)加熱的物理過程2.1.5 鄰近效應(yīng)和圓環(huán)效應(yīng)2.1.6 感應(yīng)器設(shè)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(yīng)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(jié)構(gòu)2.2.3 高頻感應(yīng)加熱數(shù)值模擬技術(shù)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(yīng)變法2.5.1 固有應(yīng)變的定義2.5.2 固有應(yīng)變的生成機理及影響因素2.5.3 固有應(yīng)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(jié)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(yīng)力的影響3.4 彈性模量的影響3.5 本章小結(jié)第四章 船舶板材熱物理性能對成型結(jié)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(jié)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(yīng)力場的影響4.3 板材導(dǎo)熱系數(shù)對溫度場和結(jié)果變形的影響4.3.1 導(dǎo)熱系數(shù)對溫度場的影響4.3.2 導(dǎo)熱系數(shù)對結(jié)果變形的影響4.4 板材線膨脹系數(shù)α對溫度場和結(jié)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(jié)果變形的影響4.5 本章小結(jié)第五章 船舶板材其他加工參數(shù)對成型結(jié)果的影響5.1 邊界條件對成型結(jié)果的影響5.1.1 應(yīng)力分析比較5.1.2 位移和殘余塑變分析5.1.3 小結(jié)5.2 幾何尺寸對成型結(jié)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(jié)5.3 加熱功率、熱源移動速度和掃描次數(shù)與成型結(jié)果的關(guān)系5.3.1 加熱功率與成型結(jié)果的關(guān)系5.3.2 掃描速度與成型結(jié)果的關(guān)系5.3.3 掃描次數(shù)與成型結(jié)果的關(guān)系5.3.4 小結(jié)5.4 掃描路徑對成型結(jié)果的影響第六章 高頻感應(yīng)加熱彎板成型過程中固有應(yīng)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(guān)系6.2.1 橫向收縮和熱輸人參數(shù)Q/h2的關(guān)系6.2.2 縱向收縮和熱輸人參數(shù)Q/h2之間的關(guān)系6.2.3 角變形和熱輸人參數(shù)Q/h2之間的關(guān)系6.3 熱源移動速度和變形的關(guān)系6.3.1 縱向收縮和熱源移動速度的關(guān)系6.3.2 橫向收縮和熱源移動速度的關(guān)系6.4 本章小結(jié)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(yīng)參數(shù)及固有應(yīng)變關(guān)系數(shù)據(jù)庫7.3.1 數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)7.3.2 高頻感應(yīng)加熱彎板成型實驗建立數(shù)據(jù)庫7.4 本章小結(jié)第八章 計算機輔助高頻感應(yīng)彎板成型系統(tǒng)的開發(fā)8.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計思想8.2 系統(tǒng)的主要功能和模塊8.2.1 導(dǎo)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(yīng)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(jié)果分析8.4 本章小結(jié)參考文獻