高频感应弯板成型计算机辅助系统的开发

摘要

船板的弯曲成型是造船工业中尚未实现自动化加工的环节。传统的加工方法生产效率低，形状达不到要求，严重制约了我国造船技术的发展，是迫切需要解决的问题。开发高频感应加热自动弯板成型计算机辅助设计系统就是为了把船板成型工艺从主要依靠经验走向用科学理论指导生产的道路，实现船板加工的自动化，提高船板加工的精度和生产效率。 本文首先完成了基于固有应变理论的高频感应加热弯板成型计算机辅助系统的总体设计，在此基础上完成了辅助系统的开发。该辅助系统目前已经具有以下功能： ·曲面模型的导入； ·采用四节点板单元进行自动网格划分； ·简单目标曲面的平面放样； ·设定模型的各类边界条件； ·计算曲面的主曲率方向,得到目标曲面的加热方案； ·加载加热曲线轨迹； ·计算不同加热轨迹条件下的曲面变形； ·强大的后处理功能。 系统采用了Access数据库作为本系统数据处理的平台,构建了高频感应加热参数和固有应变关系数据库，其参数包括板厚，热源移动速度，横向收缩，纵向收缩，横向角变形，纵向角变形等。通过高频感应弯板成型实验和热弹塑性有限元计算建立高频感应加热参数和固有应变关系数据库。作为高频感应加热弯板成型研究的一部分，本文还讨论了不同冷却条件对弯板成形的影响。 最后通过应用辅助系统计算碗形曲面的加热方案，验证了系统的良好应用性能。