基于ANSYS的船用钢板移动电磁感应加热温度场数值模拟研究

以带间隙双回路反向电流ODIG感应器为热源,基于ANSYS多物理场耦合数值方法,结合感应器及周围空气动态移动方法,建立了移动电磁-热交互耦合数值模型。分别研究了初始和稳定时刻的上表面、对称面和横截面的温度分布,讨论了上表面加热线方向(x轴)在6个时刻的温度曲线。在上下表面分别定义3个测温点,研究其温度历时曲线。结果表明,600℃以上温度云图为椭圆外形;上表面测温点为预热双峰曲线,下表面测温点为线性上升单峰曲线;上表面温度主要由集肤层的涡电流引起,下表面温度由热传导引起;前线圈能够实现预热,后线圈提高最大温度和加热深度;感应器对称面正下方的温度最高,沿着感应器长度方向温度逐渐减小。

船用钢板移动电磁感应加热温度及变形特性

采用带间隙双回路反向电流(ODIG)感应器作为热源,基于ANSYS多物理场耦合数值模拟方法,结合感应器及周围空气动态移动方法,建立移动式电磁-热交互耦合数值模拟模型。将获得的瞬态温度作为载荷,进行热-弹塑性数值分析,研究船用钢板移动电磁感应加热温度分布和变形分布。分析不同工艺参数(感应器与钢板间隙g、钢板厚度H、电流频率F、电流峰值Ipeak和移动速度v)对热成形(最高温度Tum、宽度b和厚度h)和变形(横向收缩δz和横向角变形θz)特性的影响。结果表明:温度云图为带预热的双椭圆外形;影响热成形特性的主要因素为Ipeak、v和g;影响变形最主要的因素是Ipeak和H。