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钢板移动式感应加热的多场耦合数值分析 被引量：21
1
作者 张雪彪 陈诚 +1 位作者 刘玉君 张立卫 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期473-478,共6页
针对钢板的感应加热弯板成形问题,利用ANSYS软件的物理环境法建立了钢板移动式感应加热的电磁-热-结构耦合分析的数值模型。为了实现移动加热的模拟,采用节点约束方程解决了钢板、感应器和空气间隙组成的求解域的多场耦合问题,数值计算... 针对钢板的感应加热弯板成形问题,利用ANSYS软件的物理环境法建立了钢板移动式感应加热的电磁-热-结构耦合分析的数值模型。为了实现移动加热的模拟,采用节点约束方程解决了钢板、感应器和空气间隙组成的求解域的多场耦合问题,数值计算结果与实验数据吻合,验证了数值模型的正确性。然后,对钢板感应加热过程进行了数值分析,得出结论:感应加热过程中,涡流集中分布于感应器前端的钢板金属,有利于钢板快速升温,并迅速进入准稳态加热状态;在加热结束时,磁通密度外扩形成感应加热过程所特有的端部效应,从而影响钢板端部的温度分布及最终的板边变形。 展开更多
关键词 船舶工程 水火弯板 电磁场 感应加热 数值模拟 耦合
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水火弯板局部变形的量化分析 被引量：10
2
作者 刘玉君 张迪夫 +6 位作者 纪卓尚 戴寅生 金世良 于文喜 孙振烈 陈永义 林福贵 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期405-409,共5页
以实船板水火加工成型的实验数据为样本，应用数理统计原理和逐步回归分析方法，建立了６种变形参数的回归模型．利用总体线性关系的显著性检验、回归方程的拟合优度的考察等，比较了这６种回归模型的回归效果；并计算了Ｂｅｔａ系数，... 以实船板水火加工成型的实验数据为样本，应用数理统计原理和逐步回归分析方法，建立了６种变形参数的回归模型．利用总体线性关系的显著性检验、回归方程的拟合优度的考察等，比较了这６种回归模型的回归效果；并计算了Ｂｅｔａ系数，讨论了回归公式中各变形参数对变形量的影响程度． 展开更多
关键词 船体 量化分析 船舶建造 水火成型 弯板 变形
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钢板高频感应加热过程电磁-热耦合场分析 被引量：25
3
作者 张雪彪 杨玉龙 刘玉君 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期676-682,共7页
研究静止式钢板感应加热,基于COMSOL Multi-Physics软件开发了二维电磁热耦合数值模型,温度计算结果与实验结果吻合;并分析了感应加热过程中钢板的电磁场分布规律和温度场分布规律.感应器加装导磁体后使涡流产生的焦耳热集中分布于感应... 研究静止式钢板感应加热,基于COMSOL Multi-Physics软件开发了二维电磁热耦合数值模型,温度计算结果与实验结果吻合;并分析了感应加热过程中钢板的电磁场分布规律和温度场分布规律.感应器加装导磁体后使涡流产生的焦耳热集中分布于感应器正下方,提高了加热效率.最后,研究了感应加热工艺参数对温度的影响,即在其他加热参数相同的情况下,感应器加载电流、电流频率越高,钢板加热速度越快;感应器与钢板间距越大,钢板加热速度越慢. 展开更多
关键词 船舶工程 船体板 感应加热 数值模拟
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钢板感应加热成形的实验分析和数值模拟 被引量：11
4
作者 张雪彪 刘玉君 +1 位作者 胡雪锋 纪卓尚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期239-243,共5页
针对船体曲面板的感应加热成形方法,研究钢板感应加热的数值模拟模型,确定感应热源应用于钢板热应力成形技术的可行性,以及加热过程中的主要影响因素对于变形的影响规律.依据电磁场理论,基于ANSYS软件建立了钢板感应加热有限元模型,利... 针对船体曲面板的感应加热成形方法,研究钢板感应加热的数值模拟模型,确定感应热源应用于钢板热应力成形技术的可行性,以及加热过程中的主要影响因素对于变形的影响规律.依据电磁场理论,基于ANSYS软件建立了钢板感应加热有限元模型,利用罗氏线圈测量加热过程中感应器的电流强度和频率,从而得到了数值计算时的电学参数,实验结果和数值模拟结果相吻合.结果表明:随着感应加热时间的延长,横向收缩变形增大,当感应器中的电流强度增大时横向收缩变形也增大,通过控制加热过程的电学参数和加热时间可以得到合理的变形要求. 展开更多
关键词 船舶工程 水火弯板 感应加热 数值模拟
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基于遗传算法的水火弯板工艺参数预报方法研究 被引量：10
5
作者 刘玉君 郭培军 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期235-240,共6页
以钢板加工时间和钢板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数,建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法,将问题转化为单目标优化问题.基于分层遗传算法(HGA),应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体... 以钢板加工时间和钢板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数,建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法,将问题转化为单目标优化问题.基于分层遗传算法(HGA),应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体中个体的适应度函数.由加热线条数、相邻加热线之间距离(加热线间距)和加热线收缩量作为3个约束条件,构造分层遗传算法编码,并且内外层编码在遗传运算时分别采用不同的遗传算子,最终得到钢板水火弯板加工工艺参数预报结果.经算例验证,该方法可以对船体外板作出良好的水火弯板工艺参数预报. 展开更多
关键词 水火弯板 工艺参数预报 分层遗传算法 目标函数
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水火弯板数值模拟中热源模型参数研究 被引量：7
6
作者 汪骥 刘玉君 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期367-371,共5页
水火弯板热源热流密度模型的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题.采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究,利用实验和数值模拟相结合的方法,通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率... 水火弯板热源热流密度模型的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题.采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究,利用实验和数值模拟相结合的方法,通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率η等参数,使数值计算的温度场分布趋近于实验测量的温度场分布,确定了水火弯板热源热流密度模型.在一定丙烯流量范围内,分析了热源半径和热效率的插值偏差对计算结果的影响,结果表明该模型能够满足水火弯板数值计算的精度要求.算例验证了该热源模型在有限元计算中的可靠性. 展开更多
关键词 水火弯板 数值模拟 热源模型 对流
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船体中厚板冷压成形的回弹模拟 被引量：10
7
作者 严仁军 李双印 王呈方 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期54-58,共5页
以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形... 以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形件的回弹有着显著的影响,模拟预估值能够达到精度要求。 展开更多
关键词 船体外板 中厚板冷压成形 回弹 冷压成形数值模拟
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水火弯板数值模拟中的水冷换热边界条件研究 被引量：4
8
作者 汪骥 刘玉君 +2 位作者 纪卓尚 邓燕萍 张骏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期166-171,共6页
在水火弯板过程数值模拟中,对流换热边界条件尤其是水冷对流换热边界条件对数值模拟的结果影响很大,其水冷对流换热系数的求解一直是水火弯板数值模拟中的一大难题.这里采用流动沸腾换热理论对水火弯板数值模拟中的水冷对流换热边界条... 在水火弯板过程数值模拟中,对流换热边界条件尤其是水冷对流换热边界条件对数值模拟的结果影响很大,其水冷对流换热系数的求解一直是水火弯板数值模拟中的一大难题.这里采用流动沸腾换热理论对水火弯板数值模拟中的水冷对流换热边界条件进行了研究,通过求得过冷水流动泡态沸腾起始点(ONB)和过冷水流动泡态沸腾临界点(CHF)的壁面过热度,比较水火弯板过程中钢板表面各处的温度和这2个壁面温度以确定冷却水的状态,根据冷却水的状态分别求其对应的过冷水单相流动对流换热系数和过冷水流动泡态沸腾换热系数.采用沸腾曲线对流换热边界条件和流动沸腾换热边界条件的数值模拟结果进行比较,结果表明流动沸腾换热边界条件的数值模拟结果精度明显提高,具有较高的研究价值. 展开更多
关键词 水火弯板 数值模拟 对流换热 流动拂腾
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曲面成形收缩量的近似计算 被引量：6
9
作者 刘玉君 纪卓尚 董守富 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期88-93,共6页
简述船体外板曲面成形方法，给出环形帆型板和鞍型板成形必需的最小纵向收缩量和收缩面积的近似公式，并给出非对称帆型板收缩量的修正系数和任意纵向剖线的收缩量计算公式。取实船板两个算例，比较实测数据和近似计算结果，精度满足工... 简述船体外板曲面成形方法，给出环形帆型板和鞍型板成形必需的最小纵向收缩量和收缩面积的近似公式，并给出非对称帆型板收缩量的修正系数和任意纵向剖线的收缩量计算公式。取实船板两个算例，比较实测数据和近似计算结果，精度满足工程要求。 展开更多
关键词 水火弯板 曲面 收缩量 船体外板
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水火弯板工艺参数优化设计 被引量：5
10
作者 刘玉君 王东 +1 位作者 纪卓尚 邓燕萍 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期207-209,共3页
考虑曲面钢板成型所需的局部能量 ,应用改进的坐标轮换法 ,优化了焰道参数 ;结合曲面成型所需局部收缩量的理论计算结果 ,给出能量按板长方向的合理输入 ,并确定了最优加工方案 .
关键词 水火成型 造船工业 工艺参数 优化设计 水火弯板
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水火弯板成形后板表面形状的数学模型 被引量：6
11
作者 董大栓 柳存根 谭家华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1002-1006,共5页
给出了水火弯板成形后板下表面的曲面方程的基本形式 .水火弯板的变形场可由成形后板的表面形状及平面内变形全面描述 .对于帆形板火焰成形的变形 ,大量计算结果表明 ,各种加工条件下板成形后的表面形状是相似的 ,即曲面可以用同一种曲... 给出了水火弯板成形后板下表面的曲面方程的基本形式 .水火弯板的变形场可由成形后板的表面形状及平面内变形全面描述 .对于帆形板火焰成形的变形 ,大量计算结果表明 ,各种加工条件下板成形后的表面形状是相似的 ,即曲面可以用同一种曲面方程描述 .通过对计算结果的回归分析 ,得到了此曲面方程的具体形式 ,并比较了计算和拟合结果 . 展开更多
关键词 水火弯板 表面形状 曲面方程
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船舶建造过程绿色度评价方法研究 被引量：3
12
作者 汪骥 刘玉君 +1 位作者 鲁大鹏 邓燕萍 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期221-226,共6页
对船舶产品生命周期中建造过程这一阶段的绿色度评价方法展开研究.应用德尔斐法确定评价指标并建立了评价模型;根据层次分析法结合遗传算法,确定了各指标的排序权重;在此基础上,实现对船舶建造过程的整体绿色度评价.所提出的船舶建造过... 对船舶产品生命周期中建造过程这一阶段的绿色度评价方法展开研究.应用德尔斐法确定评价指标并建立了评价模型;根据层次分析法结合遗传算法,确定了各指标的排序权重;在此基础上,实现对船舶建造过程的整体绿色度评价.所提出的船舶建造过程绿色度评价方法,对于规范船舶建造过程、提高船舶行业的绿色度、制定绿色造船相关制度以及绿色造船的全面实现具有一定的现实意义. 展开更多
关键词 船舶建造过程 绿色度评价 绿色造船 模糊综合评价
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船体曲率板感应加热成形工艺研究 被引量：4
13
作者 王江超 张楚汉 +3 位作者 易斌 周宏 任强 吴泰峰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期141-150,共10页
[目的]在船舶建造过程中,板材的弯曲成形工艺不仅影响建造成本及周期,而且其成形精度也会影响船舶的水动力性能及其运营成本。[方法]针对船体板材双曲率成形效率低且精度差等问题,首先以感应加热作为热源,实现热弯成形,得到典型的帆形... [目的]在船舶建造过程中,板材的弯曲成形工艺不仅影响建造成本及周期,而且其成形精度也会影响船舶的水动力性能及其运营成本。[方法]针对船体板材双曲率成形效率低且精度差等问题,首先以感应加热作为热源,实现热弯成形,得到典型的帆形曲率板;然后通过高效的热−弹−塑性有限元(TEP FE)计算及基于弯曲力矩的弹性有限元计算,再现板材双曲率热弯成形的力学响应;同时,研究感应加热过程工艺参数影响板材弯曲成形的力学机理,提出线性逼近迭代二分法,实现板材热弯成形中加热位置和热源移动速度等工艺规划,并进行板材热弯成形过程及参数的有限元计算验证。[结果]结果显示,采用基于规划的工艺参数计算分析所得面外弯曲变形与目标曲率板的弯曲形状相当吻合。[结论]研究结果验证了线性逼近迭代二分法在实际工程应用中的可行性和准确性,并为曲率板成形工艺的优化提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 船体曲率板 热弯成形 感应加热 有限元分析 工艺规划
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大型船舶外板自重成型预报研究 被引量：2
14
作者 戴寅生 邓燕萍 +6 位作者 林哲 刘玉君 董守富 金世良 于文喜 姜春满 孟亮 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期400-404,共5页
应用有限元法及李兹法，分别对船体外板的展平板及具有横向曲度的板在自重作用下引起的变形进行计算，最后给出船体外板自重成型的条件及水火弯板的预报．实测分析表明，计算结果与实验结果符合较好．
关键词 船体外板 有限元法 自重成型 船舶建造工艺
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水火弯板局部变形预测建模方法比较 被引量：3
15
作者 张雪彪 纪卓尚 刘玉君 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期329-334,共6页
在开发的水火弯板成形过程的热-机分析有限元模型的基础上,就有限元计算结果和实验值进行了对比验证,提出了支持向量机回归模型应用于水火弯板局部变形预测.将数值模拟的计算数据,用传统回归方法、神经网络和支持向量回归技术进行了变... 在开发的水火弯板成形过程的热-机分析有限元模型的基础上,就有限元计算结果和实验值进行了对比验证,提出了支持向量机回归模型应用于水火弯板局部变形预测.将数值模拟的计算数据,用传统回归方法、神经网络和支持向量回归技术进行了变形预测的建模和预报对比.结果表明:支持向量回归的预报准确率较高,预测结果稳健性方面也有一定的优势.鉴于支持向量机算法具有较好的建模能力和预报能力,可望在水火弯板变形预测领域得到实际应用. 展开更多
关键词 水火弯板 船体外板成型 支持向量机 回归 神经网络
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水火弯板成形因素对角变形的影响 被引量：2
16
作者 张雪彪 纪卓尚 +1 位作者 刘玉君 邓燕萍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1010-1014,共5页
对于采用完全水火弯板方法成形双曲度船体板的情况,探索水火弯板成形因素和角变形之间的关系是必要的.利用数值模拟方法研究了热输入量、加热线距离板边的位置和钢板尺寸对于角变形的影响.为了描述钢板的热输入,提出了综合考虑火焰速度... 对于采用完全水火弯板方法成形双曲度船体板的情况,探索水火弯板成形因素和角变形之间的关系是必要的.利用数值模拟方法研究了热输入量、加热线距离板边的位置和钢板尺寸对于角变形的影响.为了描述钢板的热输入,提出了综合考虑火焰速度、火焰有效功率、火焰作用半径和钢板厚度的热源体功率模型,它可以更好地反映这些热输入影响参数所引起的综合作用. 展开更多
关键词 船体板 水火弯板 角变形 有限元
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确定焊接反变形的数值模拟及规律分析 被引量：8
17
作者 刘玉君 李艳君 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期277-282,共6页
焊接接头附近局部的加热及冷却使被焊结构产生残余应力及角变形。目前在船厂精度控制中,通常采用构件焊接后对某些部位进行火工校正的方法来控制残余角变形。文章提供了另外一种有效控制结构残余角变形的方法:对结构焊前施加弹性的反向... 焊接接头附近局部的加热及冷却使被焊结构产生残余应力及角变形。目前在船厂精度控制中,通常采用构件焊接后对某些部位进行火工校正的方法来控制残余角变形。文章提供了另外一种有效控制结构残余角变形的方法:对结构焊前施加弹性的反向变形。利用热弹塑性有限元法来模拟结构的焊接过程,并对不同板厚、不同热源的结构分别进行数值模拟,最终确定焊接结构的弹性反变形规律:焊接前施加弹性反变形的结构在焊接后角变形趋于零。 展开更多
关键词 弹性反变形 热弹塑性有限元 残余角变形
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造船系统中间产品聚类分析法 被引量：4
18
作者 钟宏才 刘建峰 谭家华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1234-1237,共4页
对中间产品的分类成组是实现中间产品定置、专业化生产的前提条件 ,但现有的分类方法大多是定性的 .应用聚类分析方法实现了中间产品分类成组的定量化 ,介绍了中间产品特征的数字化方法、相似度的表达及聚类分析的一般步骤与算法 .对几... 对中间产品的分类成组是实现中间产品定置、专业化生产的前提条件 ,但现有的分类方法大多是定性的 .应用聚类分析方法实现了中间产品分类成组的定量化 ,介绍了中间产品特征的数字化方法、相似度的表达及聚类分析的一般步骤与算法 .对几个典型的部件分类成组的结果表明 ,聚类分析方法是可行的 . 展开更多
关键词 中间产品 聚类分析 专业化生产 造船
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船舶分段吊装工艺虚拟仿真实验设计 被引量：4
19
作者 刘晓 李瑞 张维平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第9期127-129,共3页
为使学生更好地理解船舶分段吊装工艺,设计了船舶分段吊装工艺虚拟仿真实验。基于该实验,学生可自主学习船舶分段吊装工艺知识,进行船舶分段吊装工艺设计,并通过执行静力学仿真、运动学仿真及结构强度仿真校验对工艺设计方案进行改进完... 为使学生更好地理解船舶分段吊装工艺,设计了船舶分段吊装工艺虚拟仿真实验。基于该实验,学生可自主学习船舶分段吊装工艺知识,进行船舶分段吊装工艺设计,并通过执行静力学仿真、运动学仿真及结构强度仿真校验对工艺设计方案进行改进完善。该虚拟仿真实验激发了学生进行主动思考的积极性,对于学生进行知识实践、知识扩展以及创新能力提升具有积极作用。 展开更多
关键词 船舶分段 吊装工艺 虚拟仿真
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电磁力辅助水火弯板工艺电路设计研究 被引量：2
20
作者 汪骥 刘玉君 石兵 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期532-536,共5页
介绍了电磁力辅助水火弯板工艺的原理.在水火弯板过程中,利用跟踪的电磁线圈在钢板内产生的电磁力来促进钢板变形,不仅能够改善钢板高温加热条件,提高钢板成形效率,而且有利于加工控制和提高成形精度,能够用于船体外板厚板和高强度钢板... 介绍了电磁力辅助水火弯板工艺的原理.在水火弯板过程中,利用跟踪的电磁线圈在钢板内产生的电磁力来促进钢板变形,不仅能够改善钢板高温加热条件,提高钢板成形效率,而且有利于加工控制和提高成形精度,能够用于船体外板厚板和高强度钢板的成形加工.对电磁力辅助水火弯板工艺的电路进行了设计和研究,包括整流滤波电路、充电电路、放电电路和控制电路,仿真分析结果对电路设计目标进行了验证. 展开更多
关键词 水火弯板 电磁力 曲面成形 电路仿真
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