A Study on the Prediction of Deformations of Plates due to Line Heating Using a Simplified Thermal Elasto-Plastic Analysis Method

간이 열탄소성 해석을 이용한 선상가열에 의한 판의 변형 예측에 관한 연구

Line heating process has been used in forming hull surfaces long before and it has depended on skillful workers. As the reduction of production cost is major concern of shipbuilding companies, line heating work must be improved for higher productivity. In this paper, as the first step to automatic hull forming, a method is proposed to predict deformations due to line heating. It includes a simplified thermal elasto-plastic analysis to increase computing efficiency and to do real time visualization of deformed shapes. For the prediction of deformation, a method to estimate heat flux of the torch is also introduced. Predicted deformations for line heated plates show good agreement with experimental results. The proposed method can be used in control and simulation of line heating process with ease.

선각의 곡면 가공을 위한 선상가열법은 숙련된 기능공의 경험에 전적으로 의존하고 있으며, 각 조선소에서는 생산성 향상을 위한 자동화 기술을 절실히 요구하고 있다. 선상가열에 의한 곡면형성 과정을 역학적으로 시뮬레이션 하기 위해서는 초고속 컴퓨터를 이용하더라도 수십시간의 방대한 계산이 요구되는 대변형 열탄소성 해석이 필요하다. 본 연구에서는 선상가열에 의한 판의 변형을 효율적으로 정확하게 계산하기 위한 간이 열탄소성 해석 기법을 개발하고, 일련의 선상가열 실험을 통해 그 정확성을 확인하였다.