Tác giả :

Analysis of the derformtion in induction triangle heating using laminated plate theory

Phân tích sự biến dạng quá trình đốt nóng cảm ứng từ dạng tam giác dựa vào lý thuyết tấm phẳng lớp

 

Nguyen Truong Thinh1, Pham Van Dieu2

 1Ho Chi Minh City University of Technology and Education

2Gia lai Vocational College

Received 14/12/2015, Peer reviewed 30/12/2016, Acctepted for publication 10/5/2016

ABSTRACT

Induction triangle heating for plate structures often results in produce various curved thick plate with some types of concave in shipyard industry. The problem of deformation in around an induction heating are being of major concern in shipyard industry. The induction heating induced deformation formulas for induction triangle heating, composed process parameters such as heat input, size of induction heating, velocity of inductor and plate’s thickness, are developed analytically by using the approximation of several rectangular cuboidal inclusions with eigenstrain in an infinite laminated theory. The source of deformation in induction process is the plastic strains which are caused by non-uniform temperature gradient. The distributions of plastic strain corresponding to eigenstrain are assumed by FEM solutions. In this paper, the formulas for plate deformation as transverse and longitudinal shrinkages as well as vertical deflection produced by induction triangle heating are formed based on eigenstrain concept using laminated plate theory to consider some cuboidal inclusions with eigeinstrain. The residual deformation that was due to thermal process was depends on the magnitude and region of plastic strains at heating affected zone. Comparison of the calculated results with experimental and finite element method (FEM) data shows the accuracy and validity of the proposal method.

Keywords: Induction heating; Triangle heating; Laminated plate theory; Shipyard; Plate deformation; Residual stress.

TÓM TẮT

Đốt nóng bằng cảm ứng từ dạng tam giác cho các tấm thép thường được sử dụng trong việc biến dạng các tấm thép dày để tạo ra các đường cong khác nhau trongng nghiệp đóng tàu thủy. Và hiện nay biến dạng cho các tấm thép trong công nghiệp đóng tàu hầu hết là sử dụng dạng gia nhiệt cảm ứng từ. Các công thức tính toán cho sự biến dạng do đốt nóng bằng cảm ứng từ dạng tam giác cùng với các tham số quá trình như nhiệt lượng đưa vào, kích thước đầu gia nhiệt, vận tốc đầu gia nhiệt và chiều dày tấm thép đã được triển khai bằng phương pháp phân tích với các phần tử biến dạng riêng (eigenstrain) dạng lớp dạng khối theo lý thuyết tấm phẳng lớp vô hạn. Nguyên nhân gây biến dạng của quá trình đốt nóng bằng cảm ứng từ là do trường nhiệt độ không đồng đều tạo ra biến dạng đàn hồ trong quá trình đốt nóng. Sự phân bố của biến dạng đàn hồi này theo giá trị biến dạng riêng cũng được phân tích dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Trong bài báo này các công thức tính toán biến dạng của tấm thép theo hướng dài và dọc tấm thép cũng như hướng thng đứng cũng được trình bày dựa trên khái niệm biến dạng riêng. Ứng suất dư tạo ra do trường nhiệt độ không đồng đều phụ thuộc vào biên độ và biến dạng đàn hồi ở vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ). Ngoài ra, trong bài báo quá trình tính toán phân tích cũng được so sánh với kết quả thí nghiệm và phân thích bằng phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy các công thức đưa ra đảm bảo độ chính xác và có thể sử dụng cho việc phân tích biến dạng của quá trình đốt nóng bằng cảm ứng từ.

Từ khóa: Đốt nóng bằng cảm ứng từ; Đốt nóng dạng tam giác; Lý thuyết tấm phẳng lớp; đóng tàu; Biến dạng tấm thép; Ứng suất dư.
Toàn văn bài báo ( Thầy/cô vui lòng đăng nhập bằng email ...@hcmute.edu.vn để xem)

Góp ý
Họ và tên: *  
Email: *  
Tiêu đề: *  
Mã xác nhận:
 
 
   
  
 
 
   
 *
Copyright © Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - TP.HCM  
Địa chỉ: Phòng 601B, 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh. 
Điện thoại: 08-3722.1223 (8168)
Email:
tapchikhgdkt@hcmute.edu.vn

                                      
                                

Truy cập tháng: 19,792

Tổng truy cập:246,731