大尺寸钢板高频感应加热成形影响因素

为解决船用中厚钢板复杂曲面成形的问题,采用高频感应加热热源的热应力成形技术,探究了大尺寸钢板弯曲成形的重要影响因素。借助COMSOL Multiphysics多物理场仿真平台,分析了加热时间、自重、频率和加热功率4个因素对大尺寸钢板弯曲成形的影响。并通过实验验证了有限元仿真的有效性。仿真与实验结果表明:加热2 s后,钢板上表面温度和应力均有明显增加,并开始出现塑性变形;当钢板上表面最大温度达400℃之后,自重对大尺寸钢板弯曲位移有显著影响;与低频加热相比,当加热时间相同时,频率高的升温较快,但冷却时的降温也较快;随着加热时间增加,Y向位移与功率关系出现"反转"现象,为确定钢板曲面成形最佳加热时间提供理论依据。     

Origami结构材料在机械工程和土木工程中的应用

折纸艺术吸引了许多艺术家和科学家来研究并发现其基本原理,目前折纸技术已经在许多行业应用中得到使用,本文通过介绍Origami结构在机械工程和土木工程领域的应用现状,归纳总结其研究热点,以期为Origami结构材料应用前景的研究提供参考。     

钢板高频感应加热热应力成型影响因素研究

为了解决钢板的复杂曲面热应力的成型问题,采用高频感应加热技术,探究了钢板弯曲成型的重要影响因素。采用COMSOL Multi-physics等仿真平台,分析了钢板厚度、线圈与钢板的间距、钢板尺寸和电流频率四个因素对钢板弯曲成型的影响。结果表明,随着钢板厚度的增加,钢板最大竖向位移呈减小趋势并趋于0.03 mm;线圈与钢板的间距越小,钢板加热产生的热量越多,钢板冷却后的最大竖向位移越大,当间距为1 mm时钢板的温度高达750℃,钢板的最大竖向位移为0.17 mm;钢板尺寸越大,其重力所产生的纵向变形占其总变形的比例也越大,当钢板的纵向长度增加到560 mm时,钢板自重产生的位移占总位移的比例高达90%;电流频率越高,钢板的升温速度越快;当钢板加热区温度达到居里点时,钢板的温度变化率降低。