單曲率船體外板電磁感應加熱彎曲成型工藝規(guī)劃

李 夢, 易 斌, 王江超*, 周 宏

(1．華中科技大學 船舶與海洋工程學院，湖北 武漢 430074；2．江蘇科技大學 船舶與海洋工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212100)

0 引 言

在船舶建造過程中，板材曲面成型加工是重要環(huán)節(jié)，影響船舶建造精度和生產效率[1]。目前，船體外板曲面成型加工工藝主要是水火彎板[2]，采用氧-乙炔將板材局部加熱至紅熱狀態(tài)后立即澆水冷卻，令板材局部產生收縮變形，形成所需的曲面。隨著高技術船舶的大力發(fā)展，僅憑人工操作無法實現(xiàn)復雜的成型過程，無論在速度上還是質量上都難以滿足現(xiàn)代造船生產的實際需求。電磁感應加熱直接利用渦流使板材內部生熱，具有加熱效率高、環(huán)境污染小、便于自動化控制等優(yōu)點，在船體曲板成型加工方面具有非常廣闊的應用潛力[3]。

基于電磁感應加熱的板材彎曲成型工藝，近年來出現(xiàn)不少相關模型及計算方法。LEE等[4]針對SS400厚板進行電磁-熱-結構耦合分析，研究電磁感應加熱參數對溫度分布的影響。王哲宇等[5]采用支持向量的特征消除算法，建立收縮量和角變形的神經網絡預報模型，并與Ansys軟件的仿真結果進行對比，結果較為吻合。張雪彪等[6]基于Ansys軟件建立鋼板移動式感應加熱的多場耦合數值模型，分析板材線加熱過程中的溫度場和變形場分布。MITSUYUKI等[7]提出曲率誤差評估方法，即應用曲率誤差的積分值確定加熱線位置，開發(fā)一種可使工人在不使用樣板的情況下，將船體外板加工成所需的曲面形狀的系統(tǒng)，可為船廠在實際曲面成型過程中提供滿意的決策指導。……