张 雪 彪， 杨 玉 龙， 刘 玉 君

（1.大连理工大学 运载工程与力学学部 船舶工程学院，辽宁 大连 116024；2.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

0 引 言

船舶曲度外板成型传统上采用以火焰为热源的水火弯板工艺，这种热源形式存在着加热效率低、热量不易控制及污染严重等缺陷.船体板高频感应加热作为一种新方法，可以比较准确地控制加热范围、热源能量和温度分布，过程再现性好并且清洁环保，使得船舶曲度外板成型技术实现自动化成为可能.感应加热基本原理是利用线圈中的交变电流在工件中产生感应涡流，通过涡流的焦耳热效应将工件加热.船体板感应加热过程中影响因素多，操作技术难以掌握，急需理论指导.

Yu等[1]建立了感应器加热功率的平面热源模型，数值计算时直接加载该热源模型，计算钢板的温度和变形，回避了感应器在移动加热时的电磁－热耦合过程.Bae等[2]计算了钢板感应加热过程中的热通量，从而简化了电磁场和温度场的耦合过程.这些计算方法都以简化的热源模型来替代复杂的电磁－热耦合加热过程，在数值计算时不能考虑感应加热时的集肤效应特征.Shen等[3]研究了钢板高频感应加热过程中的温度场分布规律，基于FEMLAB有限元软件求解二维电磁－热耦合模型，并分析了电流大小、线圈匝数、感应器与钢板间距等参数对加热温度的影响.Kranjc等[4]通过实验结合有限元方法，对比了圆柱形工件感……