感應加熱磁熱耦合場數(shù)值模擬及溫度回歸分析.pdf

1、在船體外板水火成形工藝的實際加工和機械自動化加工試驗中,研究發(fā)現(xiàn)使用氧—乙炔火焰熱源存在很多難以解決的問題和局限,為此該文提出了采用電磁感應加熱取代氧—乙炔火焰加熱,以從根本上解決這些困擾問題,提高鋼板水火成形的速度和質量,改善工人的勞動環(huán)境條件,并節(jié)約能源.該論文課題源于實驗室研究項目"電磁感應加熱在水火彎板工藝中的應用研究",通過理論、數(shù)值模擬與試驗相結合的方法,就以下內容進行了研究:1.電磁感應加熱的機理及優(yōu)點.從電磁感應加熱的原

2、理及能量傳遞的角度出發(fā),探討電磁感應加熱過程的機理,加熱過程中影響能量大小的參數(shù),能量的損失以及感應加熱的優(yōu)點;并根據試驗研究的需要,對感應加熱電源的選擇做了一定的分析.2.鋼板電磁感應加熱的電磁場和溫度場數(shù)值模擬計算.為了從理論角度分析掌握電磁感應加熱的機理,需要對鋼板電磁感應線狀加熱模型進行簡化,建立相應的數(shù)值分析模型,并利用有限元方法對相應模型進行數(shù)值計算,得出鋼板局部的電磁場分布和溫度場的分布規(guī)律.3.影響加熱的參數(shù)主要有電流密

3、度、電流頻率和加熱時間,通過對不同參數(shù)組合分別進行電磁—熱耦合場數(shù)值模擬計算,分析各參數(shù)對鋼板加熱后溫度分布的影響關系;根據分析結果,對不同加熱參數(shù)組合情況下的試驗測量數(shù)據進行回歸分析,建立加熱過程中鋼板表面溫度的回歸數(shù)學模型.(4)通過試驗測量與數(shù)值模擬計算,與回歸方程計算出的結果進行比較,并對溫度的回歸數(shù)學模型進行試驗驗證和分析.通過以上研究,該文揭示了鋼板局部電磁感應線加熱的溫度場分布規(guī)律,并得出溫度參數(shù)的回歸模型,為后續(xù)的熱彈塑