基于水火弯板工艺的钢板感应加热方式对比性研究

为了研究船体曲面钢板感应加热过程的加热方式,利用实验和数值模拟的方法,分析了各自加热过程中钢板的温度及变形量的变化规律.针对非持续式感应加热方法,初步给出最佳加热时间参数.利用罗氏线圈测量加热过程中感应器的电流强度和频率,实验结果和数值模拟结果相吻合,验证了数值模拟计算的准确性.结果表明:合理的分配感应加热的时间参数,选择非持续式感应加热可以达到预期的成型效果,在提高加热效率的同时有效的节约了加热能源.     

水火弯板残余变形预报的数值和量纲分析(英文)

Line heating process is a very complex phenomenon as a variety of factors affects the amount of residual deformations. Numerical thermal and mechanical analysis of line heating for prediction of residual deformation is time consuming. In the present work dimensional analysis has been presented to obtain a new relationship between input parameters and resulting residual deformations during line heating process. The temperature distribution and residual deformations for 6 mm, 8 mm, 10 mm and 12 mm thick steel plates were numerically estimated and compared with experimental and published results. Extensive data generated through a validated FE model were used to find co-relationship between the input parameters and the resulting residual deformation by multiple regression analysis. The results obtained from the deformation equations developed in this work compared well with those of the FE analysis with a drop in the computation time in the order of 100 (computational time required for FE analysis is around 7 200 second to 9 000 seconds and where the time required for getting the residual deformation by developed equations is only 60 to 90 seconds).     

基于Jmatpro的高频感应弯板成型研究

针对有限元分析中缺少材料的高温物理性能数据问题,文中结合实例阐述了基于Jmatpro的高频感应弯板成型在数值模拟仿真中的应用。首先,介绍了一种新的钢板热成型工艺以及如何应用Jmatpro对45号钢的热物理性能进行分析并加以修正;然后根据高频感应弯板成型的仿真结果与实验数据进行了对比分析验证;为以后的焊接等各种热处理工艺和仿真提供了相关热物理参数和相应指导,具有一定的理论和实际意义。     

绿色船舶的营运选择(英文)

Environmental issues and rising fuel prices necessitate better energy-efficiency in all sectors.The shipping industry is one of the major stakeholders,responsible for 3% of global CO2 emissions,14%-15% of global NOX emissions,and 16% of global SOX emissions.In addition,continuously rising fuel prices are also an incentive to focus on new ways for better energy-effectiveness.The green ship concept requires exploring and implementing technology on ships to increase energy-efficiency and reduce emissions.Ship operation is an important topic with large potential to increase cost-and-energy-effectiveness.This paper provided a comprehensive review of basic concepts,principles,and potential of operational options for green ships.The key challenges pertaining to ship crew i.e.academic qualifications prior to induction,in-service training and motivation were discussed.The author also deliberated on remedies to these challenges.     

人工神经网络在水火弯板温度场热源参数预测时的应用研究

建立水火弯板温度场热源参数的BP神经网络,并用以预测热源模型的热效率和热源半径。将预测结果作为热流载荷施加到钢板上,应用ANSYS对水火弯板温度场进行有限元模拟计算。经算例验证,以BP网络预测结果为参数的有限元计算结果与实验测试结果基本一致,说明本文所建立的BP网络可以用来对水火弯板温度场热源模型参数进行预测。     

高频感应加工参数对船舶弯板成形的影响

采用ANSYS软件对低碳钢平板的高频感应线状加热弯板成形过程进行热弹塑性有限元分析,利用相关数值结果定性分析加热功率、热源移动速度成形热过程中板材温度场及最终面内收缩变形和角变形的影响,为船板成形自动化加工提供数据支持.     

船舶板材边界条件对高频感应弯板成形的影响

采用ANSYS软件对低碳钢平板的高频感应线状加热弯板成形过程进行热弹塑性有限元分析,利用相关数值结果定性分析材料模型、平板边界条件对成形热过程中最终面内收缩变形和角变形的影响,为船板成形自动化加工提供数据支持.     

水火弯板工艺参数和角变形关系的有限元分析

对于完全采用水火弯板成形船体板的情况,根据要加工形成的角变形量给出合适的工艺参数是水火弯板成形系统必须解决的问题.为了确定工艺参数,必须探索加热条件和角变形之间的关系.为此,文章提出了利用小板的变形来研究大板变形情况的相似性规律,并且用体功率模型来综合地考虑火焰速度、火焰有效功率、火焰作用半径和钢板厚度对角变形所引起的综合作用.基于这些分析方法,利用三维有限元法分析热源气体流量和热源速度对于不同厚度钢板的成形关系.     

水火弯板加工工艺参数对收缩量的影响实验分析

本文论述了水火弯板工艺研究的实用意义和采用的方法，分析了工艺参数对收缩面积和板边收缩长度的影响，给出了系列权厚的影响曲线。     

海洋中晕船问题的案例研究(英文)

Motion sickness is one of the main reasons why travelling by sea becomes a bad memory for a number of people, mainly due to a nauseating symptom. The aim of this paper is to characterize a condition called seasickness that has affected many people from a mathematical and psychological point of view. Based on the mathematical characterization, an existing model will be reviewed and described. In the psychological aspects, a statistical study of two hundred and thirteen people was performed in order to provide a comprehensive view of the different psychological factors affecting the passengers. Motion sickness also impacts onboard safety, as it reduces the effectiveness and the operating capability of the crew when responding to hazardous situations.     

移动式平板感应加热磁热耦合的数值模拟

  目的  在钢板感应加热的数值计算中,通常采用磁热耦合计算方法。该方法虽然结果准确,但建立的模型非常复杂,且计算需耗费大量时间。为此,  方法  通过计算和理论推导,提出一种高频感应加热热源的简化计算方法,以一个空间函数形式的热源模型来代替复杂的电磁热耦合计算。使用COMSOL Multi-physics软件建立钢板静止式感应加热有限元模型,运用磁热耦合计算方法和简化方法分别计算钢板加热后的温度场,并对采用2种方法得到的温度场分布结果进行比较,以验证简化方法应用到热源模型的可靠性。  结果  结果表明,运用所提简化计算方法得到的热源模型具有可靠性。  结论  相比于磁热耦合的方法,采用热源简化方法计算钢板感应加热过程,可以有效缩短计算时间,且在钢板移动式感应加热的计算中,能很好地解决模型过于复杂、计算时间过长等问题。     

线状加热加工球面厚板的收缩量计算方法研究

采用线状加热法将厚钢板加工成球面形状,可采用有限网格展开方法研究其局部收缩情况。本文主要对球面厚板的分割、展开、收缩量计算、加热线布置以及初始待滚轧平面钢板的形状等方面做了相应研究。     

水火弯板线位移的视觉测量方法

针对水火弯板线位移测量问题，简述了视觉测量原理，提出应用计算机视觉测量技术对水火弯板工艺中钢板的线位移进行测量，实现了水火弯板线位移的精确测量。     

水火弯板成形因素对横向收缩量的影响

水火弯板自动化的研究需要定量化地确定横向收缩量.本文采用实验和有限元分析相互结合的方法来研究线加热过程中的横向收缩量.首先,利用水火弯板实验的结果标定有限元分析中呈高斯分布的热源模型参数,而后利用数值模拟的方法探讨水火弯板成形因素对横向收缩量的影响.这些因素包括自然对流换热系数、有无水冷、热源速度、加热焰道长度、燃气流量和横向曲率半径.研究结果表明:自然对流换热系数和横向曲率半径对横向收缩的影响很小;跟踪水冷可以形成有效的收缩;不同燃气流量的热输入有不同的横向收缩变形.本文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能量模型,该模型可以更好地反映这些热输入影响参数所引起的综合作用.     

大功率永磁同步电机技术的研究与应用

电机技术在快速发展,永磁同步电机在各类产品上的应用效果不断突出,使得应用面更加广阔。本文通过研究大功率永磁同步电机的特点,对于大型船舶的应用很有意义。设计一种大功率电机的控制器,控制核心处理器采用TMS320F2812 DSP处理器,然后进行软件编程,在软件CCS的Code Composer Studio 3.3平台上实现对该控制器的仿真,验证控制器的稳定性。     

AFE变频驱动技术在科考船上的应用研究

为获得优越的操纵性能,科考船往往采用大功率变频装置来驱动电力推进系统。与此同时,科考船电站装机容量普遍较小,电力推进系统负荷占比高,变频装置的引入会引起电网电源品质的下降,严重时会影响其他电气设备的正常工作。对此,应结合船舶实际情况,将作为上述问题解决方案的有源前端(AFE)技术,纳入到统一的工程应用研究范畴,掌握工作原理,摸清技术优势,对于潜在的技术风险点,需提出针对性解决措施。     

海上中高频无线数字语音通信技术的探讨

文中探讨了如何在海上中高频无线信道实现数字语音通信,并阐述了应用的关键技术。     

不同冷却方式对大尺寸钢板感应加热成形的影响

为有效解决船用中厚钢板复杂曲面加工问题,本文探究了空气冷却、正面水冷和反面水冷方式对大尺寸钢板弯曲成型的影响因素。首先采用COMSOL Multiphysics仿真平台模拟了电磁感应加热和冷却变形多物理场同步耦合过程,然后分析了各种因素对大尺寸钢板弯曲成型影响,最后通过实验验证了有限元模型的可靠性,并对感应加热弯曲成型效果进行评估。研究结果表明:(1)相对于水冷,空冷对钢板Y向位移改变效果显著。(2)相对于空冷,水冷对钢板角位移的改变影响明显。(3)当频率为50kHz时,电流频率对表面温度和角位移影响显著。(4)当钢板长宽比≥1:2时,Y向位移的增加比较显著;当长宽比≈1:1时,角位移的改变比较明显。