海洋平台上层建筑焊接变形及矫正分析

发布时间：2021-02-12 04:39

　　基于电磁感应加热原理,在ANSYS有限元软件中,通过生死单元技术建立移动式高频电磁感应加热模型,对平板对接焊进行变形矫正分析。结果显示,矫正效果与电流大小、加热速度和加热位置密切相关:当电流为20kHz、1 500A,加热速度为3.34mm/s,加热位置采用由焊缝向外逐渐加密的分布方式时,矫正效果最佳。应用此方法在上层建筑板架模型中,结果显示矫正方法有效,可对船厂实际工程应用提供指导建议。 

【文章来源】：中国海洋平台. 2020,35(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

感应加热示例及加热工件现场图

图2(a）为高频感应加热器整体模型，其中每2个模块组合为1个高频感应加热器模型（见图2(b）），单个模型以40mm为1段。在计算过程中利用生死单元技术，每2个模块为一级，逐级激活并删除上一级单元加载，实现高频热源的移动；将上一级的物理环境（热源温度分布）保存并传递给下一级，使得加热器参数随时间的变化传递，移动式高频感应加热器模型就是通过这样的方法实现的。3 平台建造典型结构对接焊变形及矫正分析

如图3所示，平板对接焊在x方向的变形主要集中分布在焊缝和板的端部，这种分布主要源于纵向收缩所引起的拉应力的作用。从变形数值来看，最大变形不足1mm。如图4所示，平板对接焊在y方向变形主要分布在焊缝区域，最大变形不足1mm。在上述2种情况下，平板对接焊在纵向和横向的变形量较小，考虑矫正成本及工程需要，此部分不做矫正处理，在实际操作中可通过设置裕量进行控制。图4 平板对接焊y方向变形

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高频感应加热的船用钢板材弯曲成形[J]. 易斌,牛业兴,岳青,郑新建,周宏,王江超.  船舶工程. 2019(07)
[2]船用钢板高频感应加热热源简化计算方法[J]. 张正星,赵耀,胡小才,杨振.  中国舰船研究. 2018(05)
[3]钢板高频感应加热热应力成型影响因素研究[J]. 丰火雷,王帅,周开发,余宜璠,孙嘉粲.  铸造技术. 2018(06)
[4]大尺寸钢板高频感应加热成形影响因素[J]. 王帅,周开发,孙嘉粲,余宜璠,王智祥.  锻压技术. 2018(02)
[5]钢板移动式感应加热的多场耦合数值分析[J]. 张雪彪,陈诚,刘玉君,张立卫.  哈尔滨工程大学学报. 2015(04)
[6]大型圆管对接焊缝感应热处理模拟[J]. 陈宝洁.  中国海洋平台. 2013(06)

硕士论文
[1]基于高频感应技术的船舶上层建筑焊接变形矫正研究[D]. 关保刚.江苏科技大学 2018



本文编号：3030274