유도 가열을 이용한 강판의 곡면 성형 시뮬레이션

Abstract

선체의 외판은 복잡한 곡면 형상이며 대부분의 조선소에서는 이의 제작을 위해 가스 토치를 이용한 선상 가열 방법을 사용하고 있다. 가스 토치를 이용한 전통적인 선상 가열 방법은 입열량의 제어가 어려울 뿐만 아니라 고압의 가스 분출에 따른 소음과 대기 오염 등 열악한 작업 환경의 문제점을 안고 있다. 최근에는 입열량의 제어가 비교적 용이하고 친환경적인 고주파 유도 가열에 주목하여 이를 가열 열원으로 하는 강판의 성형 자동화 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 강판의 곡면 성형을 위한 유도 가열 시뮬레이션 방법을 개발하였으며 유도 가열 실험 결과와 비교하여 그 유효성을 검증하였다. 개발된 유도 가열 시뮬레이션 방법은 효율적인 유도 가열 코일 설계와 최적 성형 조건 산출 등 유도 가열을 이용한 선체 외판의 곡가공 자동화 시스템 개발에 유용한 해석적 툴로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 【Ship hull is a compound curved shape and most of shipyards have been using gas heating method for the surface forming of steel plate. This traditional forming process have problems such as difficulties in heat input control and poor working conditions due to loud noise and air contamination. Recently, researches on automatic hull forming system have been conducted using high frequency induction heating method which have good control ability and favorable working environment. In this study, the induction heating simulation system for curved surface forming of steel plate was developed and induction heating experiments were performed. Based on the results of this study, efficient induction heating coil design and optimal heating conditions for the automatic hull forming system can be obtained.】