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

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 trong công 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 thẳng 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.