一家专注流体压力成形技术
【作 者】王江超;张楚汉;易斌;周宏;任强;吴泰峰
【前 言】
在船舶结构建造中，常使用曲面分段来确保船舶营运中具有良好的水动力性能，因此，船体曲率板的弯曲成形加工被视为船体钢料加工处理的重要环节。船体曲率板弯曲成形的精度会直接影响船底及舷侧曲面分段的装配和焊接的质量，以及船舶的建造周期和成本。
本文拟在 8 mm 厚 AH36 船用钢板感应加热弯曲成形试验的基础上，首先，通过三坐标定位仪测量面外弯曲变形的分布及其数值；然后，使用高效的 TEP FE 计算和基于固有变形的弹性有限元计算，预测面外弯曲变形，并与试验测量数据进行比较；接着，通过高通量的 TEP FE 计算，建立感应加热线圈移动速度与弯曲角度之间的内在关系，并提出线性逼近迭代二分法来规划感应加热过程工艺参数；最后，针对单曲率和双曲率的目标板材，提出对应的感应加热轨迹及其工艺参数。
【结 论】
本文基于船体曲率板感应加热弯曲试验、有限元计算分析以及对线性逼近迭代二分法的应用等研究，全面且系统地构建了船体板材热弯成形工艺研究框架，主要得到以下结论：
1）感应加热可以实现船用钢板的热弯成形，三坐标定位仪能够精确地测量出面外弯曲变形的分布及数值。
2）通过感应加热弯曲力矩阐述了板材弯曲成形的机理，同时采用横断面残余压缩塑性应变积分的方式获得了其精确数值。
3）采用高效的 TEP FE 分析和基于弯曲力矩的弹性有限元分析，均可再现双曲率板热弯成形的力学响应，且预测结果与试验测量数据高度吻合。
4）针对目标船体曲板，提出线性逼近迭代二分法来规划感应加热过程的工艺参数，通过单曲率和双曲率帆形板分析，验证了该过程工艺参数的准确性。
以下是正文：
