JP5797071B2 - Heating method calculation method for linear heating - Google Patents

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本発明は、船舶の外殻に使用される鋼板のように、金属板を線状加熱によって曲げ加工するための加熱線配置及び加熱条件を定める線状加熱の加熱方案算出方法に関する。   The present invention relates to a heating method calculation method for linear heating that determines a heating wire arrangement and heating conditions for bending a metal plate by linear heating, such as a steel plate used for an outer shell of a ship.

造船の外板曲げ加工は日本中のほとんどの造船所において、撓鉄又は線状加熱と呼ばれる作業者の技能によって行われている。しかしながら、船首尾外板等のような曲がりの大きな曲面や複雑な曲面を加工することができるレベルの技能の習得には、十年以上の作業経験を必要とする。また、大型船一隻の建造において、このような高い技能を要する曲げ加工の作業量は、曲げ加工作業全体の50〜60%を占めている。したがって、船舶の建造には、熟練度の高い技能者を多数確保していなければならず、このことは造船業にとって大きな負担であり、近年の後継者不足によってさらに顕著な問題となっている。   Shipboard bend processing is performed at most shipyards throughout Japan by the operator's skill called flexing iron or linear heating. However, more than ten years of work experience are required to acquire skills at a level capable of processing a curved surface with a large bend or a complicated curved surface, such as a bow stern skin. Moreover, in the construction of one large ship, the amount of bending work requiring such high skill occupies 50 to 60% of the entire bending work. Therefore, a large number of highly skilled technicians must be secured for the construction of the ship, which is a heavy burden for the shipbuilding industry and has become a more prominent problem due to the lack of successors in recent years.

そこで、近年、線状加熱を機械的に行う方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる線状加熱を機械的に行う方法としては、有限要素法(FEM)を応用して、曲げ加工すべき金属板表面を多数の領域に分割すると共に、分割領域ごとに目標形状に曲げ加工するために要する目的固有ひずみを求め、目的固有ひずみの面内収縮ひずみ成分と曲げひずみ成分を与えるべく、例えば、金属板の一方の面における分割領域に曲線状の加熱を交差配置して、加熱線に沿って加熱源を移動させながら、加熱源の移動速度を制御パラメータとして所定の入熱量となるように局所加熱することにより、各分割領域を目標形状に曲げて金属板全体を目標形状の曲面に形成する方法がある。   Therefore, in recent years, a method of mechanically performing linear heating has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As a method for mechanically performing such linear heating, a finite element method (FEM) is applied to divide the surface of the metal plate to be bent into a large number of regions and bend the target shape for each divided region. In order to obtain the target inherent strain required for the purpose, and to provide the in-plane shrinkage strain component and the bending strain component of the target inherent strain, for example, by arranging the curved heating in the divided region on one surface of the metal plate, While the heating source is moved along the area, the heating speed of the heating source is locally controlled so as to obtain a predetermined heat input amount as a control parameter, whereby each divided region is bent into the target shape and the entire metal plate is curved with the target shape. There is a method of forming.

また、特許文献1に記載の方法では、溶接による鋼構造物の変形を予測する技術として、加熱源が移動したときの入熱と塑性変形の関係を一定とみなせるものと仮定して事前に調査してデータベース化し、かかるデータを入力として線形加算することで全体の変形形状を予測する手法(固有ひずみ法)を応用して、目標形状を与える加熱条件(加熱位置と加熱速度の組合せ)を探索的な計算方法で逆算する自動線状加熱手法を採用している。この方法は、目標形状を与える加熱方法を計算で求める自動線状加熱手法を提供し、船体外板曲げの世界で唯一の自動化例として実用化されている。なお、加熱位置と加熱速度の組合せによる加熱条件を、特に「加熱方案」と呼び、加熱方案には加熱順序も含まれる場合がある。   In addition, in the method described in Patent Document 1, as a technique for predicting deformation of a steel structure due to welding, a pre-investigation is performed on the assumption that the relationship between heat input and plastic deformation when the heating source moves can be regarded as constant. And then apply a method (inherent strain method) that predicts the overall deformation shape by linearly adding such data as input, and search for heating conditions (combination of heating position and heating speed) that give the target shape. The automatic linear heating method is used, which calculates backwards with a typical calculation method. This method provides an automatic linear heating method that calculates a heating method that gives a target shape by calculation, and has been put to practical use as the only automated example in the world of hull skin bending. The heating condition based on the combination of the heating position and the heating rate is particularly called a “heating plan”, and the heating plan may include a heating order.

特開2003−211230号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-211230

しかしながら、例えば、船首尾外板を構成する曲がりの大きな曲面や厚板では、加熱線が密集し易く、特に、交差したり重なったりする場所において、上述した入熱と塑性変形の関係が成り立たないことが判明してきた。   However, for example, in curved surfaces and thick plates with large bends that make up the stern outer plate, the heating lines tend to be dense, and the relationship between heat input and plastic deformation described above does not hold especially in places where they intersect or overlap. It has turned out.

例えば、厚さ25mm以上の厚板に対して、加熱源を鋼板(金属板)の表面に配置して曲げ加工を施す場合、現在利用可能な加熱源では、鋼板の裏面まで塑性変形させるのに充分な温度に加熱することが難しく、冷却後、加熱付近に大きな残留応力が残ってしまう。そして、この加熱付近を再加熱すると、残留応力が開放されて二つの加熱が独立に施された場合とはかけ離れた塑性変形が作り出されることとなる。   For example, if a heating source is placed on the surface of a steel plate (metal plate) on a thick plate having a thickness of 25 mm or more and subjected to bending, the currently available heating source can be plastically deformed to the back surface of the steel plate. It is difficult to heat to a sufficient temperature, and a large residual stress remains in the vicinity of heating after cooling. When the vicinity of this heating is reheated, the residual stress is released, and plastic deformation far from the case where the two heatings are applied independently is created.

また、平板から曲がりの大きな曲面を作るには、大きな収縮を与える必要があるため、入熱の大きな加熱を高い密度で施すことになる。この場合も先に施した加熱線の周囲に残留応力が累積され、この付近に後から施工される加熱線が作り出す塑性変形は、独立の加熱線の塑性変形とは大きく異なったものとなる。   Moreover, in order to make a curved surface with a large bend from a flat plate, it is necessary to apply a large shrinkage. Also in this case, residual stress is accumulated around the previously applied heating wire, and the plastic deformation produced by the heating wire to be applied later in the vicinity thereof is greatly different from the plastic deformation of the independent heating wire.

したがって、一本ごとの加熱線の塑性変形を足し合わせたものが形状を作るという仮定が成り立たず、二本の加熱線が接近して施されたときの変形は、一本ずつの推定変形の和から大幅に乖離し、その変動は加熱条件の組合せによって種々の態様を見せる。この接近した加熱線の局所変動が原因となり、最も自動化のニーズが高い曲がりの大きな曲面の曲げ加工の自動化が困難となっている。   Therefore, the assumption that the sum of the plastic deformations of each heating wire forms a shape does not hold, and the deformation when two heating wires are applied close to each other is the estimated deformation of each one. The difference greatly differs from the sum, and the variation shows various modes depending on the combination of heating conditions. Due to this local variation of the heated heating line, it is difficult to automate the bending of a curved surface with a large bend that has the highest need for automation.

ところで、自動化の鍵である「加熱による変形」を精密に推定する方法として、熱弾塑性有限要素法によるシミュレーションがある。この方法を用いれば、接近して施される加熱線の変形を推定することができる。しかしながら、現状のコンピュータの計算能力では、複雑に組み合わされる大量の加熱線の計算を、加熱の施工と並行して実行することは困難であり、現実的ではない。さらに、目標形状を与える加熱条件を求める最適化探索をするために、この方法を多数回繰り返すことは、現状ではほとんど不可能である。   By the way, there is a simulation by a thermoelastic-plastic finite element method as a method for accurately estimating “deformation due to heating” which is the key to automation. If this method is used, it is possible to estimate the deformation of the heating wire applied in close proximity. However, with the current computing power of a computer, it is difficult to execute a calculation of a large number of complicated heating lines in parallel with the heating work, which is not realistic. Further, it is almost impossible to repeat this method many times in order to perform an optimization search for obtaining a heating condition that gives a target shape.

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、厚板の場合や加熱線が密集した場合であっても、その変形を実用的な時間で正確に予測することができ、その予測に基づいて目標形状を形成可能な加熱方案を算出することができる、線状加熱の加熱方案算出方法を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and even when it is a thick plate or a case where heating wires are densely packed, the deformation can be accurately predicted in a practical time. An object of the present invention is to provide a heating method calculation method for linear heating, which can calculate a heating method capable of forming a target shape based on prediction.

本発明によれば、加熱によって作り出したい目標形状を示す有限要素法用の格子モデルを作成する格子モデル作成工程と、有限要素法を用いて、前記目標形状を平面形状に強制変形した後、該平面形状を前記目標形状に強制変形し、前記平面形状から前記目標形状を形成可能なひずみ分布である目的固有ひずみを算出する目的固有ひずみ算出工程と、前記目的固有ひずみを近似する加熱線の配置、加熱速度及び加熱順序を含む加熱方案を設定する加熱方案算出工程と、を有する線状加熱の加熱方案算出方法において、前記加熱線が密集した干渉部の干渉パターンに対する加熱施工条件と前記加熱線による変形の標準値からの変動量とを計測して補正データベースを作成する補正データベース作成工程と、前記加熱方案算出工程で算出された前記加熱方案から前記干渉パターンに相当する補正対象の加熱線を抽出し、前記補正データベースに基づいて該補正対象の加熱線の前記変動量を算出する変動量算出工程と、該変動量算出工程により算出された前記変動量を前記加熱方案に加算して補正変形量を算出する補正変形量算出工程と、前記補正変形量に基づいて前記加熱方案を再計算して補正加熱方案を算出する加熱方案再計算工程と、を有することを特徴とする線状加熱の加熱方案算出方法が提供される。   According to the present invention, the lattice model creating step of creating a lattice model for the finite element method indicating the target shape to be created by heating, and the target shape is forcibly deformed into a planar shape using the finite element method, A target inherent strain calculating step for calculating a target inherent strain which is a strain distribution capable of forming the target shape from the planar shape by forcibly deforming the planar shape into the target shape, and an arrangement of a heating wire approximating the target inherent strain A heating plan calculation step for setting a heating plan including a heating rate and a heating order, and a heating plan calculation method for linear heating, in which heating conditions for the interference pattern of the interference portion where the heating lines are dense and the heating line A correction database creation step of measuring a variation amount from a standard value of deformation due to a correction database and a heating database calculation step before the heating plan calculation step A variation amount calculation step of extracting a correction target heating line corresponding to the interference pattern from the heating method, and calculating the variation amount of the correction target heating line based on the correction database, and the variation amount calculation step A corrected deformation amount calculating step of calculating a corrected deformation amount by adding the changed amount to the heating method, and a heating method recalculating the corrected heating method by recalculating the heating method based on the corrected deformation amount. There is provided a heating method calculation method for linear heating, characterized by comprising a calculation step.

前記干渉パターンは、例えば、平行、重畳、斜交又は直交である。また、前記補正データベースは、前記干渉パターンに対して、例えば、加熱順序、加熱速度、加熱面、配置間隔、重畳回数又は交差角度をパラメータとして有する。   The interference pattern is, for example, parallel, superimposed, oblique, or orthogonal. Further, the correction database has, for example, a heating order, a heating speed, a heating surface, an arrangement interval, the number of overlapping times, or an intersection angle with respect to the interference pattern as a parameter.

前記補正データベースにおける加熱順序パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線及び前記第二加熱線の加熱順序の後先を条件値として含んでいてもよい。   When the heating sequence parameter in the correction database includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, the heating sequence parameter of the first heating line and the second heating line is a condition value. May be included.

前記補正データベースにおける加熱速度パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線の加熱速度と前記第二加熱線の加熱速度との組合せを条件値として含んでいてもよい。   When the heating rate parameter in the correction database includes a first heating line and a second heating line that form the interference pattern, a combination of a heating rate of the first heating line and a heating rate of the second heating line May be included as a condition value.

前記補正データベースにおける加熱面パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線及び前記第二加熱線が同一面又は反対面に存在するか否かを条件値として含んでいてもよい。   When the heating surface parameter in the correction database includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, the first heating line and the second heating line exist on the same surface or the opposite surface. It may be included as a condition value.

前記補正データベースにおける配置間隔パラメータは、前記干渉パターンが形成する複数の加熱線を有する場合に、先行加熱される直近の加熱線との距離を条件値として含んでいてもよい。   The arrangement interval parameter in the correction database may include, as a condition value, a distance from the nearest heating line that is pre-heated when the interference pattern has a plurality of heating lines formed by the interference pattern.

前記補正データベースにおける重畳回数パラメータは、前記干渉パターンが重畳の場合であって、重畳される加熱線の本数を条件値として含んでいてもよい。   The superposition number parameter in the correction database is a case where the interference pattern is superposed, and may include the number of superposed heating lines as a condition value.

前記補正データベースにおける交差角度パラメータは、前記干渉パターンが斜交の場合であって、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線と前記第二加熱線とのなす角度を条件値として含んでいてもよい。   The crossing angle parameter in the correction database is the case where the interference pattern is oblique and includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, and the first heating line and the second heating line. An angle formed by the two heating lines may be included as a condition value.

前記補正データベースは、横収縮、横曲がり変形、縦収縮又は縦曲がり変形のひずみ成分ごとにテーブルが形成されていてもよい。   In the correction database, a table may be formed for each strain component of lateral contraction, lateral bending deformation, vertical contraction, or vertical bending deformation.

前記加熱方案再計算工程は、加熱方案の再計算を必要回数行うまで、又は、前記補正変形量に基づいて形成されるひずみ分布である生成固有ひずみと前記目的固有ひずみとを比較した差分が基準値以下となるまで、前記加熱方案の再計算を繰り返すことを含んでいてもよい。また、前記基準値は、例えば、前記生成固有ひずみと前記目的固有ひずみとの差分が前記目的固有ひずみに対して5〜10%の大きさである。   The heating method recalculation step is based on the difference between the generated inherent strain and the target inherent strain which is a strain distribution formed based on the corrected deformation amount until the heating method is recalculated as many times as necessary. It may include repeating the recalculation of the heating method until the value is less than or equal to the value. The reference value is, for example, such that the difference between the generated inherent strain and the target inherent strain is 5 to 10% of the target inherent strain.

前記補正加熱方案は、少なくとも前記加熱速度を再計算することによって算出されるものであってもよい。   The correction heating method may be calculated by recalculating at least the heating rate.

上述した本発明に係る線状加熱の加熱方案算出方法によれば、加熱線の干渉パターンに着目し、この干渉パターンに応じた補正データベースを作成し、この補正データベースを使用して加熱方案を補正するようにしたことにより、対象の金属板が厚板の場合や加熱線が密集した場合であっても、その変形を正確に予測することができ、その予測に基づいて目標形状を形成可能な優れた加熱方案を算出することができる。   According to the heating method calculation method for linear heating according to the present invention described above, paying attention to the interference pattern of the heating wire, a correction database corresponding to this interference pattern is created, and the heating method is corrected using this correction database. By doing so, even when the target metal plate is a thick plate or when the heating wire is dense, the deformation can be accurately predicted, and the target shape can be formed based on the prediction An excellent heating strategy can be calculated.

したがって、高いニーズがありながら、現在の自動曲げ加工システムでは、処理できなかった船首尾構造のような高度の曲げ加工の自動化について、実時間計算が難しく、大規模な計算環境を用いた高価な非線形シミュレーションを用いることなく、線形加算システムである現在の自動曲げ加工システムを拡張するだけで、容易に実現化を図ることができる。   Therefore, real-time calculation is difficult and expensive using a large-scale calculation environment for the automation of advanced bending processes such as the stern structure that could not be processed with the current automatic bending system despite high demand. Without using a non-linear simulation, the present automatic bending system, which is a linear addition system, can be easily realized by simply expanding it.

本発明の第一実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heating method calculation method of the linear heating which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1に示したフローチャートにおける鋼板の概念図であり、(a)は目標形状の格子モデル、(b)は有限要素法を用いて形成される格子モデルの平面形状、(c)は算出された加熱線の配置、を示す図である。It is the conceptual diagram of the steel plate in the flowchart shown in FIG. 1, (a) is the lattice model of a target shape, (b) is the planar shape of the lattice model formed using a finite element method, (c) was calculated. It is a figure which shows arrangement | positioning of a heating wire. 干渉パターンを示す説明図であり、(a)は平行、(b)は重畳、(c)は斜交、(d)は直交、を示している。It is explanatory drawing which shows an interference pattern, (a) is parallel, (b) is superimposition, (c) shows diagonal, (d) has shown orthogonality. 直交加熱による変動量の概念説明図であり、(a)は第一加熱線による加熱、(b)は第二加熱線による加熱、(c)はY軸方向の収縮変形、(d)はX軸方向の収縮変形、を示している。It is a conceptual explanatory view of the amount of variation by orthogonal heating, (a) is heating by the first heating wire, (b) is heating by the second heating wire, (c) is shrink deformation in the Y-axis direction, (d) is X Axial contraction deformation is shown. 直交加熱における補正データベースのテーブルの一例を示す図であり、(a)は同一面加熱の第一加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(b)は同一面加熱の第二加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(c)は反対面加熱の第一加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(d)は反対面加熱の第二加熱線に対する横収縮の変動テーブル、である。It is a figure which shows an example of the table of the correction | amendment database in orthogonal heating, (a) is the fluctuation | variation table of lateral contraction with respect to the 1st heating line of the same surface heating, (b) is lateral contraction with respect to the 2nd heating line of the same surface heating. The fluctuation table, (c) is a fluctuation table of lateral contraction with respect to the first heating line of the opposite surface heating, and (d) is a fluctuation table of lateral contraction with respect to the second heating line of the opposite face heating. 本発明の第二実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heating method calculation method of the linear heating which concerns on 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法について、図1〜図6を用いて説明する。ここで、図1は、本発明の第一実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法を示すフローチャートである。図2は、図1に示したフローチャートにおける鋼板の概念図であり、(a)は目標形状の格子モデル、(b)は有限要素法を用いて形成される格子モデルの平面形状、(c)は算出された加熱線の配置、を示す図である。   Hereinafter, the heating method calculation method of the linear heating which concerns on embodiment of this invention is demonstrated using FIGS. Here, FIG. 1 is a flowchart showing a heating method calculation method for linear heating according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a conceptual diagram of a steel plate in the flowchart shown in FIG. 1, wherein (a) is a lattice model of a target shape, (b) is a planar shape of a lattice model formed using a finite element method, and (c). FIG. 4 is a diagram showing the calculated arrangement of heating lines.

本発明の実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法は、図1及び図2に示したように、加熱によって作り出したい目標形状1を示す有限要素法用の格子モデルMを作成する格子モデル作成工程(Step1)と、有限要素法を用いて、目標形状1を平面形状2に強制変形した後、平面形状2を目標形状1に強制変形し、平面形状2から目標形状1を形成可能なひずみ分布である目的固有ひずみPを算出する目的固有ひずみ算出工程(Step2)と、目的固有ひずみPを近似する加熱線3の配置、加熱速度及び加熱順序を含む加熱方案Aを設定する加熱方案算出工程(Step3)と、を有する線状加熱の加熱方案算出方法であって、加熱線3が密集した干渉部4の干渉パターンに対する加熱施工条件と加熱線3による変形の標準値からの変動量Cとを計測して補正データベースBを作成する補正データベース作成工程(Step4)と、加熱方案算出工程(Step3)で算出された加熱方案Aから干渉パターンに相当する補正対象の加熱線3を抽出し、補正データベースBに基づいて補正対象の加熱線3の変動量Cを算出する変動量算出工程(Step5)と、変動量算出工程(Step5)により算出された変動量Cを加熱方案Aに加算して補正変形量tを算出する補正変形量算出工程(Step6)と、補正変形量tに基づいて加熱方案Aを再計算して補正加熱方案A2を算出する加熱方案再計算工程(Step7)と、を有することを特徴とする。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heating method calculation method for linear heating according to the embodiment of the present invention creates a lattice model for creating a lattice model M for the finite element method indicating a target shape 1 desired to be created by heating. Using the creation step (Step 1) and the finite element method, the target shape 1 can be forcibly deformed to the planar shape 2 and then the planar shape 2 can be forcibly deformed to form the target shape 1 from the planar shape 2 The target inherent strain calculation step (Step 2) for calculating the target inherent strain P, which is a strain distribution, and the heating plan calculation for setting the heating scheme A including the arrangement of the heating wire 3 approximating the target inherent strain P, the heating rate, and the heating sequence. A heating method calculation method for linear heating having a step (Step 3), wherein the heating operation conditions for the interference pattern of the interference portion 4 where the heating wires 3 are dense and the standard value of deformation by the heating wires 3 A correction database creation step (Step 4) for measuring the amount of movement C to create a correction database B, and a heating line 3 to be corrected corresponding to the interference pattern are extracted from the heating plan A calculated in the heating plan calculation step (Step 3). Then, based on the correction database B, the fluctuation amount calculation step (Step 5) for calculating the fluctuation amount C of the heating wire 3 to be corrected, and the fluctuation amount C calculated by the fluctuation amount calculation step (Step 5) are added to the heating plan A. A correction deformation amount calculation step (Step 6) for calculating the correction deformation amount t, and a heating method recalculation step (Step 7) for recalculating the heating method A based on the correction deformation amount t to calculate the correction heating method A2. It is characterized by having.

前記格子モデル作成工程(Step1)は、有限要素法用(弾性FEM計算用)の格子モデルMを作成する工程である。具体的には、図1及び図2(A)に示したように、曲げ加工によって作り出したい曲面形状である目標形状1が与えられた後、目標形状1の曲面上に格子モデルMを作成する。目標形状1は、例えば、船首尾外板を構成する曲がりの大きな曲面形状である。また、船首尾外板は、25mm以上の厚さを有する厚板であることも多い。   The lattice model creation step (Step 1) is a step of creating a lattice model M for the finite element method (for elastic FEM calculation). Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2A, after a target shape 1 which is a curved surface shape to be created by bending is given, a lattice model M is created on the curved surface of the target shape 1 . The target shape 1 is, for example, a curved shape with a large bend that forms a bow-skin outer plate. Further, the bow / stern outer plate is often a thick plate having a thickness of 25 mm or more.

前記目的固有ひずみ算出工程(Step2)は、平面形状2を目標形状1に変形させる連続ひずみ分布を得る工程である。具体的には、図1及び図2(b)に示したように、弾性大変形FEM計算を適用して、目標形状1を面内方向に自由に動ける状態に保ったまま平面形状2に強制変形し、さらに、平面形状2から目標形状1に強制変形させたときのひずみ分布を算出し、このひずみ分布を目的固有ひずみPとして設定する。   The objective inherent strain calculation step (Step 2) is a step of obtaining a continuous strain distribution for deforming the planar shape 2 into the target shape 1. Specifically, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b), the elastic large deformation FEM calculation is applied to force the target shape 1 into the planar shape 2 while keeping it freely movable in the in-plane direction. Further, the strain distribution is calculated when the deformation is forcibly deformed from the planar shape 2 to the target shape 1, and this strain distribution is set as the target inherent strain P.

前記加熱方案算出工程(Step3)は、平面形状2から目標形状1を形成可能な加熱方案Aを算出する工程である。具体的には、目的固有ひずみPを近似する加熱線3の配置と加熱線3に沿って加熱源を走行させる際の加熱速度とを計算する。また、併せて、複数の加熱線3の施工順番(加熱順序)を経験的又は統計的なルールに従って選定する。したがって、加熱方案Aは少なくとも加熱線3の配置と加熱速度とを含み、好ましくは加熱順序も含む加熱条件である。なお、加熱方案Aは、曲面の二方向に直交する主曲率方向に一続きの加熱線(対象鋼板の板幅又は板長さを跨ぐ長さを持つ)を設け、これらを二方向の交差部ごとを単位とした線素に分割し、この加熱線線素(の組合せ)を計算単位として加熱速度(入熱条件)を選定している。   The heating plan calculation step (Step 3) is a step of calculating a heating plan A that can form the target shape 1 from the planar shape 2. Specifically, the arrangement of the heating wire 3 approximating the target inherent strain P and the heating rate when the heating source is run along the heating wire 3 are calculated. In addition, the construction order (heating order) of the plurality of heating wires 3 is selected according to empirical or statistical rules. Therefore, the heating method A is a heating condition including at least the arrangement of the heating wire 3 and the heating rate, and preferably including the heating sequence. In addition, the heating method A is provided with a continuous heating line (having a length straddling the plate width or plate length of the target steel plate) in the main curvature direction orthogonal to the two directions of the curved surface, and these are crossed in two directions. The heating rate (heat input condition) is selected using the heating line element (combination thereof) as a calculation unit.

上述した格子モデル作成工程(Step1)〜加熱方案算出工程(Step3)までの加熱方案Aの算出方法は、例えば、上述した特許文献1(特開2003−211230号公報)に記載された方法と同じである。しかしながら、従来の加熱方案の算出方法は、一本ごとの加熱線の塑性変形を足し合わせたものが形状を作るという仮定を前提としている。それに対して、本発明は、加熱線3が密集した干渉部4では、二本以上の加熱線3が接近して施されたときの変形は、一本ずつの推定変形の和から大幅に乖離し、その変動は加熱条件の組合せによって種々の態様を見せるという事象が起こるという知見を得たことにより創案されたものである。すなわち、従来の加熱方案の算出方法に対して、加熱線3の干渉部4の加熱方案Aを補正して、より正確な加熱方案(正の加熱方案Ar)を算出し、平面形状2から目標形状1により近い曲面形状を形成できるようにしたものである。具体的には、本発明は、図1において破線で囲んだ部分の工程(Step4〜Step8)を追加したことを特徴とする。   The calculation method of the heating method A from the lattice model creation step (Step 1) to the heating method calculation step (Step 3) is the same as the method described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-211230), for example. It is. However, the conventional calculation method of the heating method is based on the assumption that the sum of the plastic deformations of each heating line forms a shape. On the other hand, in the present invention, in the interference part 4 where the heating wires 3 are densely packed, the deformation when two or more heating wires 3 are approached is greatly different from the sum of the estimated deformations one by one. However, the variation was invented by obtaining the knowledge that the phenomenon that various modes are shown by the combination of heating conditions occurs. That is, with respect to the conventional heating method calculation method, the heating method A of the interference portion 4 of the heating wire 3 is corrected, a more accurate heating method (positive heating method Ar) is calculated, and the target is obtained from the planar shape 2. A curved surface shape closer to the shape 1 can be formed. Specifically, the present invention is characterized in that steps (Step 4 to Step 8) enclosed by a broken line in FIG. 1 are added.

前記補正データベース作成工程(Step4)は、加熱線3が密集した干渉部4の干渉パターンに対応する変動量Cを計測して補正データベースBを作成する工程である。具体的には、曲げ加工の対象となる金属板の材質及び板厚ごとに、加熱線3の干渉パターンを網羅するようにパラメータを整理して、加熱方案(加熱線3の配置、加熱速度及び加熱順序)の組合せに対して、作り出される変形の標準値からの変動量Cを計測して非線形変動データベースである補正データベースBを作成する。ここで、標準値とは、干渉部4以外の加熱線3における一本ごとの加熱線3の塑性変形量(すなわち、加熱線3による変形が互いに影響を与えない場合の変形量)を意味する。また、加熱方案の組合せ条件数が膨大となる場合には、実験と非線形シミュレーション(熱源特性の計測試験から、熱源特性及び加熱条件から温度分布の計時変化推定シミュレーションを行い、推定した温度分布の計時変化データを用いて行う熱弾塑性シミュレーション)を併用して補正データベースBを作成するようにしてもよい。   The correction database creation step (Step 4) is a step of creating the correction database B by measuring the variation amount C corresponding to the interference pattern of the interference portion 4 where the heating wires 3 are densely packed. Specifically, for each material and thickness of the metal plate to be bent, parameters are arranged so as to cover the interference pattern of the heating wire 3, and a heating method (the arrangement of the heating wire 3, the heating speed and For the combination of (heating order), a variation amount C from the standard value of the deformation to be created is measured to create a correction database B which is a nonlinear variation database. Here, the standard value means the plastic deformation amount of each heating wire 3 in the heating wire 3 other than the interference portion 4 (that is, the deformation amount when the deformation by the heating wire 3 does not affect each other). . Also, if the number of combined conditions of the heating method becomes enormous, experiments and nonlinear simulations (from heat source characteristics measurement tests, heat source characteristics and heating conditions to estimate the time distribution of temperature distribution, and simulation of time distribution of estimated temperature distribution) The correction database B may be created in combination with a thermoelastic-plastic simulation performed using the change data.

ここで、図3は、干渉パターンを示す説明図であり、(a)は平行、(b)は重畳、(c)は斜交、(d)は直交、を示している。図3に示したように、干渉パターンには、例えば、平行、重畳、斜交、直交の四種類がある。   Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an interference pattern, in which (a) is parallel, (b) is superimposed, (c) is oblique, and (d) is orthogonal. As shown in FIG. 3, there are, for example, four types of interference patterns: parallel, superimposed, oblique, and orthogonal.

図3(a)に示した「平行」の干渉パターンは、二本の加熱線3(例えば、第一加熱線31と第二加熱線32)が所定の配置間隔gで配置されている状態を意味する。図では、三本の加熱線3(第一加熱線31、第二加熱線32及び第三加熱線33)が「平行」に配置されている場合を図示している。ここで、所定の配置間隔gとは、第一加熱線31及び第二加熱線32に沿って加熱方案Aにより加熱した場合に、その塑性変形に互いに影響を与える(塑性変形の和が成立しない)間隔を意味する。したがって、配置間隔gは一般に近接した値となるが、曲げ加工対象である板材の材質や肉厚、加熱温度等の条件によって適宜変更される値である。また、配置間隔gが狭くなると相互に与える影響は大きくなり、配置間隔gが広くなると相互に与える影響は小さくなる。   The “parallel” interference pattern shown in FIG. 3A shows a state in which two heating wires 3 (for example, the first heating wire 31 and the second heating wire 32) are arranged at a predetermined arrangement interval g. means. In the figure, a case where three heating wires 3 (first heating wire 31, second heating wire 32, and third heating wire 33) are arranged in parallel is illustrated. Here, the predetermined arrangement interval g has an influence on the plastic deformation when heated by the heating method A along the first heating line 31 and the second heating line 32 (the sum of plastic deformation is not established). ) Means interval. Therefore, the arrangement interval g is generally a close value, but is a value that is appropriately changed depending on conditions such as the material, thickness, and heating temperature of the plate material to be bent. Further, when the arrangement interval g becomes narrower, the influence on each other becomes larger, and when the arrangement interval g becomes wider, the influence on each other becomes smaller.

図3(b)に示した「重畳」の干渉パターンは、二本以上の加熱線(例えば、第一加熱線31と第二加熱線32)が重なり合う状態を意味する。図では、三本の加熱線3(第一加熱線31、第二加熱線32及び第三加熱線33)が「重畳」に配置されている場合を図示している。かかる「重畳」は、「平行」の干渉パターンにおいて配置間隔gがゼロとなった状態でもある。なお、図3(b)では、説明の便宜上、第一加熱線31〜第三加熱線33を若干ずらした状態で、灰色のグラデーションにより区別して図示している。   The “overlapping” interference pattern shown in FIG. 3B means a state in which two or more heating wires (for example, the first heating wire 31 and the second heating wire 32) overlap each other. In the figure, a case where three heating wires 3 (first heating wire 31, second heating wire 32, and third heating wire 33) are arranged in an “overlapping” manner is illustrated. Such “superimposition” is also a state in which the arrangement interval g is zero in the “parallel” interference pattern. In FIG. 3B, for convenience of explanation, the first heating line 31 to the third heating line 33 are illustrated with being distinguished by a gray gradation in a slightly shifted state.

図3(c)に示した「斜交」の干渉パターンは、二本の加熱線3(例えば、第一加熱線31と第二加熱線32)がなす交差角度θが直角(90°)ではない状態を意味する。図では、第一加熱線31に対して三本の加熱線3(第二加熱線32、第三加熱線33及び第四加熱線34)が「斜交」に配置されている場合を図示している。また、交差角度θが0°又は180°となった状態が「重畳」である。   The “oblique” interference pattern shown in FIG. 3C is obtained when the crossing angle θ formed by two heating lines 3 (for example, the first heating line 31 and the second heating line 32) is a right angle (90 °). Means no state. In the figure, a case where three heating wires 3 (second heating wire 32, third heating wire 33, and fourth heating wire 34) are arranged in an “oblique” manner with respect to the first heating wire 31 is illustrated. ing. The state where the crossing angle θ is 0 ° or 180 ° is “superimposition”.

図3(d)に示した「直交」の干渉パターンは、二本の加熱線3(例えば、第一加熱線31と第二加熱線32)が直交する状態を意味する。図では、第一加熱線31に対して三本の加熱線3(第二加熱線32、第三加熱線33及び第四加熱線34)が「直交」に配置されている場合を図示している。すなわち、交差角度θが90°となった状態が「直交」である。   The “orthogonal” interference pattern shown in FIG. 3D means a state in which two heating lines 3 (for example, the first heating line 31 and the second heating line 32) are orthogonal to each other. In the figure, a case where three heating wires 3 (second heating wire 32, third heating wire 33, and fourth heating wire 34) are arranged “perpendicular” with respect to the first heating wire 31 is illustrated. Yes. That is, the state where the crossing angle θ is 90 ° is “orthogonal”.

ここで、「直交」の干渉パターンにおける塑性変形に与える影響に関し、図4を参照しつつ、その概念について説明する。図4は、直交加熱による変動量の概念説明図であり、(a)は第一加熱線による加熱、(b)は第二加熱線による加熱、(c)はY軸方向の収縮変形、(d)はX軸方向の収縮変形、を示している。また、図4(c)及び(d)において、直交加熱における収縮変形を実線で表示し、単独加熱における収縮変形を一点鎖線で表示している。なお、単独加熱とは、干渉部4以外の加熱線3における一本ごとの加熱(すなわち、加熱線3による変形が互いに影響を与えない場合の加熱)を意味している。   Here, the concept of the influence of the “orthogonal” interference pattern on plastic deformation will be described with reference to FIG. 4A and 4B are conceptual explanatory diagrams of fluctuation amounts due to orthogonal heating, in which (a) is heating by the first heating wire, (b) is heating by the second heating wire, (c) is shrink deformation in the Y-axis direction, ( d) shows shrinkage deformation in the X-axis direction. Moreover, in FIG.4 (c) and (d), the shrinkage deformation | transformation in orthogonal heating is displayed with the continuous line, and the shrinkage deformation | transformation in single heating is displayed with the dashed-dotted line. The single heating means heating for each heating wire 3 other than the interference unit 4 (that is, heating when deformation by the heating wire 3 does not affect each other).

いま、図4(a)に示したように、XY平面においてX軸方向に第一加熱線31を施し、図4(b)に示したように、XY平面においてY軸方向に第二加熱線32を施した場合を想定する。かかる直交加熱を施した場合、図4(c)に示したように、単独加熱の場合にはY軸方向の収縮変形(横収縮)δyの数値が一定であるのに対し、直交加熱の場合にはY軸方向の収縮変形(横収縮)δyの数値が破線で示した交差部を中心にして増加することとなる。また、図4(d)に示したように、単独加熱の場合にはX軸方向の収縮変形(横収縮)δxの数値が一定であるのに対し、直交加熱の場合にはX軸方向の収縮変形(横収縮)δxの数値が破線で示した交差部を中心にして減少することとなる。このような収縮変形(横収縮)の増減は、特に、対象の金属板が厚板(例えば、厚さ25mm以上)の場合や目標形状が曲がりの大きな曲面の場合に生じやすい。   Now, as shown in FIG. 4A, the first heating line 31 is applied in the X-axis direction on the XY plane, and as shown in FIG. 4B, the second heating line is applied in the Y-axis direction on the XY plane. The case where 32 is given is assumed. When such orthogonal heating is applied, as shown in FIG. 4C, in the case of independent heating, the value of shrinkage deformation (lateral contraction) δy in the Y-axis direction is constant, whereas in the case of orthogonal heating. In this case, the numerical value of contraction deformation (lateral contraction) δy in the Y-axis direction increases with the intersection indicated by a broken line as the center. In addition, as shown in FIG. 4D, the value of shrinkage deformation (lateral shrinkage) δx in the X-axis direction is constant in the case of single heating, whereas in the case of orthogonal heating, The numerical value of the contraction deformation (lateral contraction) δx decreases with the intersection shown by the broken line as the center. Such increase / decrease in shrinkage deformation (lateral contraction) is likely to occur particularly when the target metal plate is a thick plate (for example, a thickness of 25 mm or more) or when the target shape is a curved surface with a large bend.

このように、直交加熱の場合には交差部における収縮変形(横収縮)が、単独加熱の場合と大きく異なることから、従来の加熱方案の算出方法における、一本ごとの加熱線の塑性変形を足し合わせたものが形状を作るという仮定が成り立たなくなる。また、図示しないが、かかる現象は、他の干渉パターン(平行、重畳、交差)においても生じ得る。   In this way, in the case of orthogonal heating, the shrinkage deformation (lateral shrinkage) at the intersecting portion is greatly different from that in the case of single heating. Therefore, the plastic deformation of each heating line in the conventional heating method calculation method is performed. The assumption that the sum of them forms a shape is no longer valid. Although not shown, this phenomenon can also occur in other interference patterns (parallel, overlap, intersection).

次に、上述した干渉パターンと補正データベースBのパラメータとの関係について説明する。ここで、表1は、干渉パターンと補正データベースのパラメータとの関係を示す表である。また、横軸に干渉パターン(平行、重畳、交差、直交)、縦軸にパラメータ(加熱順序、加熱速度、加熱面、配置間隔、重畳回数、交差角度)を表示している。すなわち、補正データベースBは、干渉パターンに対して、加熱順序、加熱速度、加熱面、配置間隔、重畳回数又は交差角度をパラメータとして有している。   Next, the relationship between the above-described interference pattern and correction database B parameters will be described. Here, Table 1 is a table showing the relationship between the interference pattern and the parameters of the correction database. In addition, an interference pattern (parallel, overlap, intersection, orthogonal) is displayed on the horizontal axis, and parameters (heating order, heating speed, heating surface, arrangement interval, number of overlaps, intersection angle) are displayed on the vertical axis. That is, the correction database B has, as parameters, the heating order, the heating speed, the heating surface, the arrangement interval, the number of overlapping times, or the intersection angle with respect to the interference pattern.

「加熱順序」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)は、干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3との間で、先に加熱(先行加熱)されるか、又は後から加熱(後続加熱)されるか、を条件としたものである。このパラメータは、加熱順序の後先によって変動量Cが変化することに基づくものであり、ほとんどの場合において、加熱順序の後先によって変動量Cは逆向きに現れる。したがって、補正データベースBにおける加熱順序パラメータは、干渉パターンを形成する第一加熱線31と第二加熱線32とを有する場合に(図3参照)、第一加熱線31及び第二加熱線32の加熱順序の後先を条件値として含んでいる。   The parameter of “heating order” is that self (the heating wire 3 to be corrected) is heated first (preceding heating) with the heating wire 3 that forms the interference pattern, or is heated later. (Subsequent heating). This parameter is based on the fact that the variation amount C changes depending on the later order of the heating sequence. In most cases, the variation amount C appears in the opposite direction depending on the later order of the heating sequence. Therefore, when the heating sequence parameter in the correction database B includes the first heating line 31 and the second heating line 32 that form an interference pattern (see FIG. 3), the heating order parameter of the first heating line 31 and the second heating line 32 is determined. The latter part of the heating sequence is included as a condition value.

「加熱速度」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)の加熱速度(自己速度)と、干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3の加熱速度(相手速度)との組合せを条件としたものである。このパラメータは、加熱源の移動速度によって入熱量が変化し、加熱速度(自己速度と相手速度)の組合せによって変動量Cが変化することに基づくものである。したがって、補正データベースBにおける加熱速度パラメータは、干渉パターンを形成する第一加熱線31と第二加熱線32とを有する場合に(図3参照)、第一加熱線31の加熱速度と第二加熱線32の加熱速度との組合せを条件値として含んでいる。   The parameter of the “heating rate” is based on the condition of the combination of the heating rate (self-rate) of self (correction target heating wire 3) and the heating rate (partner velocity) of the combination partner heating wire 3 constituting the interference pattern. It is a thing. This parameter is based on the fact that the amount of heat input varies depending on the moving speed of the heating source, and the variation amount C varies depending on the combination of the heating speed (self speed and counterpart speed). Therefore, when the heating rate parameter in the correction database B includes the first heating line 31 and the second heating line 32 that form the interference pattern (see FIG. 3), the heating rate and the second heating rate of the first heating line 31 are used. A combination with the heating rate of the wire 32 is included as a condition value.

「加熱面」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)の施工される面と、干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3の施工される面とが、同一面であるか、又は反対面であるか、を条件としたものである。このパラメータは、加熱面が同一であるか否かによって変動量Cが変化することに基づくものである。したがって、補正データベースBにおける加熱面パラメータは、干渉パターンを形成する第一加熱線31と第二加熱線32とを有する場合に(図3参照)、第一加熱線31及び第二加熱線32が同一面又は反対面に存在するか否かを条件値として含んでいる。   The parameter of the “heating surface” is such that the surface on which self (the heating wire 3 to be corrected) is applied and the surface on which the heating wire 3 to be combined constituting the interference pattern is applied are the same surface, or It is a condition that it is the opposite side. This parameter is based on the variation amount C changing depending on whether the heating surfaces are the same. Therefore, when the heating surface parameter in the correction database B includes the first heating line 31 and the second heating line 32 that form an interference pattern (see FIG. 3), the first heating line 31 and the second heating line 32 are Whether it exists in the same surface or the opposite surface is included as a condition value.

「配置間隔」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)と干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3が隣接して複数存在する場合に、自己より先行加熱される直近の加熱線3との距離(間隔)を条件としたものである。このパラメータは、配置間隔の大小によって変動量Cが変化することに基づくものである。したがって、補正データベースBにおける配置間隔パラメータは、干渉パターンが形成する複数の加熱線3を有する場合に(図3参照)、先行加熱される直近の加熱線3との距離を条件値として含んでいる。   The parameter of “arrangement interval” is the latest heating line 3 that is pre-heated from self when there are a plurality of heating lines 3 that are adjacent to the combination (composition target heating line 3) and the interference pattern. The distance (interval) is a condition. This parameter is based on the variation amount C changing depending on the arrangement interval. Therefore, the arrangement interval parameter in the correction database B includes, as a condition value, the distance from the nearest heating line 3 that is preheated when the plurality of heating lines 3 are formed by the interference pattern (see FIG. 3). .

「重畳回数」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)と「重畳」の干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3が、何本重畳しているか(重畳回数)を条件としたものである。このパラメータは、同じ加熱位置を、1回だけ加熱するか、2回加熱するか、多数回繰り返して加熱するか、によって変動量Cが変化することに基づくものである。したがって、補正データベースBにおける重畳回数パラメータは、干渉パターンが重畳の場合であって、重畳される加熱線3の本数を条件値として含んでいる。なお、実際の適用にあたっては、例えば、各回数によって変動量Cは変化しないものと仮定し、加熱速度に応じた変動量Cを増分として重畳回数分だけ加算するようにすればよい。   The parameter “number of superpositions” is based on the number of superpositions (the number of superpositions) of the self (correction target heating wire 3) and the heating wire 3 of the combination partner constituting the “superposition” interference pattern. It is. This parameter is based on the fact that the amount of variation C changes depending on whether the same heating position is heated only once, heated twice, or repeatedly heated many times. Therefore, the superposition number parameter in the correction database B is a case where the interference pattern is superposed, and includes the number of heating wires 3 to be superposed as a condition value. In actual application, for example, it is assumed that the variation amount C does not change depending on the number of times, and the variation amount C corresponding to the heating rate may be incremented and added for the number of times of superimposition.

「交差角度」のパラメータは、自己(補正対象の加熱線3)と「斜交」の干渉パターンを構成する組合せ相手の加熱線3との交差角度θが何度であるかを条件としたものである。このパラメータは、交差角度θの大小によって変動量Cが変化することに基づくものである。したがって、補正データベースBにおける交差角度パラメータは、干渉パターンが斜交の場合であって、干渉パターンを形成する第一加熱線31と第二加熱線32とを有する場合に(図3参照)、第一加熱線31と第二加熱線32とのなす角度を条件値として含んでいる。   The parameter of “intersection angle” is based on how many times the intersection angle θ between self (the heating line 3 to be corrected) and the heating wire 3 of the mating partner that forms the “oblique” interference pattern. It is. This parameter is based on the fact that the fluctuation amount C changes depending on the magnitude of the intersection angle θ. Therefore, the crossing angle parameter in the correction database B is the case where the interference pattern is oblique and has the first heating line 31 and the second heating line 32 that form the interference pattern (see FIG. 3). An angle formed by one heating line 31 and the second heating line 32 is included as a condition value.

続いて、干渉パターンごとに、図3及び表1を参照しつつ、補正データベースBのパラメータについて説明する。なお、上述したパラメータは、例えば、加熱方案の計算単位である加熱線3を構成する線素単位に設定される。   Next, parameters of the correction database B will be described for each interference pattern with reference to FIG. 3 and Table 1. In addition, the parameter mentioned above is set to the line element unit which comprises the heating wire 3 which is a calculation unit of a heating plan, for example.

図3(a)に示した「平行」の干渉パターンにおいては、表1に示したように、加熱順序、加熱速度、加熱面及び配置間隔をパラメータとして使用する。例えば、図3(a)に示したように、第一加熱線31、第二加熱線32及び第三加熱線33が「平行」に配置され、この順序で加熱されるものとする。いま、第二加熱線32を補正対象の加熱線3として選択した場合には、「配置間隔」のパラメータには、第一加熱線31との配置間隔gをデータとして使用する。   In the “parallel” interference pattern shown in FIG. 3A, as shown in Table 1, the heating sequence, the heating speed, the heating surface, and the arrangement interval are used as parameters. For example, as shown in FIG. 3A, the first heating wire 31, the second heating wire 32, and the third heating wire 33 are arranged in “parallel” and heated in this order. When the second heating wire 32 is selected as the heating wire 3 to be corrected, the arrangement interval g with respect to the first heating wire 31 is used as data for the “arrangement interval” parameter.

図3(b)に示した「重畳」の干渉パターンにおいては、表1に示したように、加熱順序、加熱速度、加熱面及び重畳回数をパラメータとして使用する。例えば、図3(b)に示したように、第一加熱線31、第二加熱線32及び第三加熱線33が「重畳」している場合には、重畳回数は三回である。また、「加熱面」のパラメータでは、重畳回数が三回以上の場合には、各回数の加熱線3が同一面である場合と反対面である場合とが存在するため、重畳回数のデータを組み合わせて使用する。   In the “superimposition” interference pattern shown in FIG. 3B, as shown in Table 1, the heating sequence, the heating speed, the heating surface, and the number of superpositions are used as parameters. For example, as shown in FIG. 3B, when the first heating line 31, the second heating line 32, and the third heating line 33 are “superposed”, the number of superpositions is three. In addition, in the parameter of “heating surface”, when the number of times of superimposition is three times or more, there are cases where the heating wire 3 of each number is the same surface and a case where it is the opposite surface. Use in combination.

図3(c)に示した「斜交」の干渉パターンにおいては、表1に示したように、加熱順序、加熱速度、加熱面、配置間隔及び交差角度をパラメータとして使用する。例えば、図3(c)に示したように、第一加熱線31に対して、第二加熱線32、第三加熱線33及び第四加熱線34が「斜交」し、この順序で加熱されるものとする。いま、第三加熱線33を補正対象の加熱線3として選択した場合には、「配置間隔」のパラメータには、第二加熱線32との配置間隔をデータとして使用する。   In the “oblique” interference pattern shown in FIG. 3C, as shown in Table 1, the heating sequence, the heating speed, the heating surface, the arrangement interval, and the crossing angle are used as parameters. For example, as shown in FIG. 3C, the second heating wire 32, the third heating wire 33, and the fourth heating wire 34 are “obliquely crossed” with respect to the first heating wire 31, and heating is performed in this order. Shall be. If the third heating wire 33 is selected as the heating wire 3 to be corrected, the arrangement interval with the second heating wire 32 is used as data for the “arrangement interval” parameter.

図3(d)に示した「直交」の干渉パターンにおいては、表1に示したように、加熱順序、加熱速度、加熱面及び配置間隔をパラメータとして使用する。例えば、図3(d)に示したように、第一加熱線31に対して、第二加熱線32、第三加熱線33及び第四加熱線34が「直交」し、この順序で加熱されるものとする。いま、第三加熱線33を補正対象の加熱線3として選択した場合には、「配置間隔」のパラメータには、第二加熱線32との配置間隔をデータとして使用する。例えば、この「配置間隔」が狭い場合には、前回の斜交加熱(第一加熱線31と第二加熱線32との斜交加熱)による残留応力が開放されて、今回の斜交加熱(第一加熱線31と第三加熱線33との斜交加熱)による変動量Cは小さくなる傾向にある。   In the “orthogonal” interference pattern shown in FIG. 3D, as shown in Table 1, the heating order, the heating speed, the heating surface, and the arrangement interval are used as parameters. For example, as shown in FIG. 3D, the second heating wire 32, the third heating wire 33, and the fourth heating wire 34 are “orthogonal” with respect to the first heating wire 31 and are heated in this order. Shall be. If the third heating wire 33 is selected as the heating wire 3 to be corrected, the arrangement interval with the second heating wire 32 is used as data for the “arrangement interval” parameter. For example, when the “arrangement interval” is narrow, the residual stress due to the previous oblique heating (oblique heating of the first heating line 31 and the second heating line 32) is released, and this oblique heating ( The variation amount C due to the oblique heating of the first heating line 31 and the third heating line 33 tends to be small.

上述した干渉パターン及びパラメータは、単なる一例であり、より詳細に補正した場合や特異点等の特殊な変動を考慮した場合には、特殊な干渉パターンを追加してもよいし、パラメータに材質、板厚、加熱温度等の種類を追加するようにしてもよい。勿論、簡素化したい場合には、任意のパラメータを削除又は無視するようにしてもよい。   The above-described interference patterns and parameters are merely examples, and special interference patterns may be added when more detailed corrections or special fluctuations such as singular points are taken into account. Types such as plate thickness and heating temperature may be added. Of course, if simplification is desired, an arbitrary parameter may be deleted or ignored.

ここで、図5は、直交加熱における補正データベースのテーブルの一例を示す図であり、(a)は同一面加熱の第一加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(b)は同一面加熱の第二加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(c)は反対面加熱の第一加熱線に対する横収縮の変動テーブル、(d)は反対面加熱の第二加熱線に対する横収縮の変動テーブル、である。   Here, FIG. 5 is a diagram showing an example of a correction database table in orthogonal heating, in which (a) is a table of fluctuations in lateral contraction with respect to the first heating line of the same surface heating, and (b) is a first table of the same surface heating. Transverse shrinkage variation table for two heating lines, (c) is a transverse shrinkage variation table for the first heating line of opposite surface heating, and (d) is a transverse shrinkage variation table for the second heating line of opposite surface heating. .

図5(a)〜(d)に示したテーブルは、板厚が20mmの横収縮の変動データ(変動量C)を、縦軸に先行加熱の加熱速度(V11〜V110)、横軸に後続加熱の加熱速度(V21〜V210)をとって、それぞれの組合せにおける変動データである変動量C(mm)を示したものである。加熱速度(V11〜V110及びV21〜V210)には、例えば、毎分50mm〜5000mmまでの10水準を設定すればよい。また、「直交」の干渉パターンを形成する第一加熱線31と第二加熱線32において(図3参照)、第一加熱線31を先行加熱とし、第二加熱線32を後続加熱としている。   In the tables shown in FIGS. 5A to 5D, fluctuation data (fluctuation amount C) of the lateral contraction with a plate thickness of 20 mm, the heating speed of the preheating (V11 to V110) on the vertical axis, and the subsequent on the horizontal axis. The heating rate (V21 to V210) of heating is taken, and the fluctuation amount C (mm) which is fluctuation data in each combination is shown. The heating speed (V11 to V110 and V21 to V210) may be set to, for example, 10 levels from 50 mm to 5000 mm per minute. Moreover, in the 1st heating wire 31 and the 2nd heating wire 32 which form an "orthogonal" interference pattern (refer FIG. 3), the 1st heating wire 31 is set as preheating and the 2nd heating wire 32 is set as subsequent heating.

図5(a)に示した変動テーブルは、第一加熱線31と第二加熱線32とが同一面加熱である場合における、第一加熱線31(先行加熱)の横収縮の変動テーブルである。また、図5(b)に示した変動テーブルは、第一加熱線31と第二加熱線32とが同一面加熱である場合における、第二加熱線32(後続加熱)の横収縮の変動テーブルである。なお、変動量Cのデータについては、図5(a)に示した変動テーブルではA1121〜A110210、図5(b)に示した変動テーブルではB1121〜B110210、のように形式的に記号で表示しているが、実際には計測した数値が入力される。   The variation table shown in FIG. 5A is a variation table of lateral contraction of the first heating wire 31 (preceding heating) when the first heating wire 31 and the second heating wire 32 are coplanar heating. . Further, the variation table shown in FIG. 5B is a variation table of the lateral contraction of the second heating line 32 (subsequent heating) when the first heating line 31 and the second heating line 32 are the same surface heating. It is. Note that the data of the fluctuation amount C is displayed with symbols in the form of A1121 to A110210 in the fluctuation table shown in FIG. 5A and B1121 to B110210 in the fluctuation table shown in FIG. 5B. However, the measured value is actually input.

図5(c)に示した変動テーブルは、第一加熱線31と第二加熱線32とが反対面加熱である場合における、第一加熱線31(先行加熱)の横収縮の変動テーブルである。また、図5(d)に示した変動テーブルは、第一加熱線31と第二加熱線32とが反対面加熱である場合における、第二加熱線32(後続加熱)の横収縮の変動テーブルである。なお、変動量Cのデータについては、図5(c)に示した変動テーブルではC1121〜C110210、図5(d)に示した変動テーブルではD1121〜D110210、のように形式的に記号で表示しているが、実際には計測した数値が入力される。   The variation table shown in FIG. 5C is a variation table of lateral contraction of the first heating line 31 (preceding heating) when the first heating line 31 and the second heating line 32 are opposite surface heating. . The variation table shown in FIG. 5D is a variation table of the lateral contraction of the second heating line 32 (subsequent heating) when the first heating line 31 and the second heating line 32 are opposite surface heating. It is. Note that the data of the fluctuation amount C is represented by symbols in the form of symbols such as C1121 to C110210 in the fluctuation table shown in FIG. 5C and D1121 to D110210 in the fluctuation table shown in FIG. However, the measured value is actually input.

このように、直交加熱における変動テーブルは、例えば、加熱線3が組合せ相手に対して、先行加熱であるか、後続加熱であるか、同一面加熱であるか、反対面加熱であるか、の組合せに対して四つのテーブルを有する。また、同様の組合せテーブルが、変形成分(横収縮、横曲がり、縦収縮、縦曲がり)ごとに構成される。他の干渉パターン(平行、重畳、斜交)についても類似のテーブルで構成される。なお、図5のテーブルに示した加熱速度の水準間は計算により補間して埋めるようにすればよい。   Thus, the variation table in the orthogonal heating is, for example, whether the heating wire 3 is the preceding heating, the subsequent heating, the same surface heating, or the opposite surface heating with respect to the combination partner. There are four tables for the combination. A similar combination table is formed for each deformation component (lateral contraction, lateral bending, longitudinal contraction, vertical bending). Other interference patterns (parallel, superimposition, oblique) are also configured with similar tables. Note that the heating rate levels shown in the table of FIG. 5 may be filled by interpolation by calculation.

本発明は、上述した補正データベースBを使用して、従来の方法により算出された加熱方案Aに対して、加熱線3の干渉部4の変動量Cを算出し、以下の変動量算出工程(Step5)〜加熱方案再計算工程(Step7)により、より正確な加熱方案(正の加熱方案Ar)を算出する。なお、上述した補正データベース作成工程を、説明の便宜上、Step4として表示したが、補正データベースBは、本発明の加熱方案算出方法を使用する前に予め作成しておくものである。   The present invention calculates the fluctuation amount C of the interference part 4 of the heating wire 3 for the heating method A calculated by the conventional method using the correction database B described above, and the following fluctuation amount calculation step ( From Step 5) to the heating plan recalculation step (Step 7), a more accurate heating plan (positive heating plan Ar) is calculated. In addition, although the correction | amendment database creation process mentioned above was displayed as Step4 for convenience of explanation, correction database B is created beforehand before using the heating method calculation method of the present invention.

前記変動量算出工程(Step5)は、補正対象の加熱線3に対して補正データベースBから変動量Cを算出する工程である。具体的には、加熱方案Aにより配置された加熱線3について、自己以外の加熱線3との関係を調べ、それらが所定の干渉パターン(平行、重畳、斜交、直交)に該当する場合には、相互の加熱速度及び加熱順序(後先)の情報を加えることによって、補正データベースBを検索し、変動量Cを入手する。変動量Cを入手する際に、テーブルによって設定された変動量Cをそのまま使用してもよいし、テーブルのデータを補間したり調整したりして変動量Cを算出するようにしてもよい。この一連の処理は、加熱方案Aを算出するコンピュータ、加熱方案Aを算出するコンピュータとネットワークで接続されたコンピュータ又は加熱方案Aを算出するコンピュータから分離独立したコンピュータに搭載されたコンピュータプログラムによって行ってもよい。   The fluctuation amount calculation step (Step 5) is a step of calculating the fluctuation amount C from the correction database B for the heating wire 3 to be corrected. Specifically, for the heating wire 3 arranged according to the heating method A, the relationship with the heating wire 3 other than the self is examined, and when they correspond to a predetermined interference pattern (parallel, overlap, oblique, orthogonal) Searches the correction database B by adding information on the mutual heating rate and heating sequence (following), and obtains the variation C. When obtaining the fluctuation amount C, the fluctuation amount C set by the table may be used as it is, or the fluctuation amount C may be calculated by interpolating or adjusting the data in the table. This series of processing is performed by a computer program installed in a computer that calculates the heating plan A, a computer that is connected to the computer that calculates the heating plan A via a network, or a computer that is separate and independent from the computer that calculates the heating plan A. Also good.

前記補正変形量算出工程(Step6)は、算出された変動量Cを加熱方案Aに加算する工程である。具体的には、加熱方案Aに基づいて加熱した場合に、平面形状2に与える変形量に変動量Cを加算し、補正変形量tを算出する。この補正変形量tは、加熱線3同士の干渉を受けた後の変形量予測値に相当する。このように、加熱線3の干渉による変動量Cを考慮することにより、従来の線形加算システムの枠組みの中で、非線形影響を考慮することができる。   The correction deformation amount calculating step (Step 6) is a step of adding the calculated fluctuation amount C to the heating plan A. Specifically, when heating is performed based on the heating method A, the variation amount C is added to the deformation amount applied to the planar shape 2 to calculate the corrected deformation amount t. The corrected deformation amount t corresponds to a predicted deformation amount after receiving interference between the heating wires 3. In this way, by considering the fluctuation amount C due to the interference of the heating wire 3, it is possible to take into account the non-linear effect in the framework of the conventional linear addition system.

前記加熱方案再計算工程(Step7)は、補正変形量tに基づいて補正加熱方案A2を算出して加熱方案Aを修正する工程である。例えば、加熱方案算出工程(Step3)において、加熱方案Aの計算は、加熱線格子を構成する直交する線素を取り上げ、その変形量が該当部の目的固有ひずみPの積分値になるように加熱条件を選択する計算をしている。このとき、補正変形量算出工程(Step6)で算出される補正変形量tは、変動量算出工程(Step5)で求めた加熱線の干渉に伴う変動量Cを該当部の線素が伴う定数として取り込み、変動量Cの分だけ数値が上乗せされた状態と考える。そして、加熱方案再計算工程(Step7)において、目的固有ひずみPを目標に改めて加熱方案を計算し、補正加熱方案A2を算出する。すなわち、第一実施形態における加熱方案再計算工程(Step7)は、補正変形量t(直接的には、変動量C)に基づいて加熱方案Aを再計算することを含む工程である。   The heating plan recalculation step (Step 7) is a step of correcting the heating plan A by calculating the corrected heating plan A2 based on the corrected deformation amount t. For example, in the heating plan calculation step (Step 3), the calculation of the heating plan A is performed by taking up the orthogonal line elements constituting the heating wire lattice so that the deformation amount becomes an integral value of the target intrinsic strain P of the corresponding part. Calculation to select the condition. At this time, the correction deformation amount t calculated in the correction deformation amount calculation step (Step 6) is the constant C accompanied by the line element of the corresponding part, with the variation amount C accompanying the heating wire interference obtained in the variation amount calculation step (Step 5). It is assumed that the numerical value is added by the amount of the captured and fluctuation amount C. In the heating plan recalculation step (Step 7), the heating plan is calculated again with the target inherent strain P as the target, and the corrected heating plan A2 is calculated. That is, the heating plan recalculation step (Step 7) in the first embodiment is a step including recalculating the heating plan A based on the corrected deformation amount t (directly, the variation amount C).

また、図1に示したように、加熱方案再計算工程(Step7)の後に、加熱方案Aの再計算を必要回数(N回)行ったか否かを確認する再計算回数確認工程(Step8)を組み込んでもよい。加熱方案Aの再計算を行った場合、補正加熱方案A2の加熱速度に対応する加熱線3の干渉影響は、補正前の加熱方案Aにおける加熱線3の干渉影響とは異なったものとなる。そこで、加熱方案Aの場合と同様に、補正加熱方案A2についても、変動量算出工程(Step5)及び補正変形量算出工程(Step6)を繰返すことが好ましい。したがって、加熱方案Aの再計算を必要回数(N回)行っていない場合には、変動量算出工程(Step5)に戻り、変動量算出工程(Step5)〜加熱方案再計算工程(Step7)の工程を繰り返すようにしている。   In addition, as shown in FIG. 1, after the heating method recalculation step (Step 7), a recalculation number confirmation step (Step 8) for confirming whether or not the recalculation of the heating method A has been performed the required number (N times). It may be incorporated. When the recalculation of the heating method A is performed, the interference effect of the heating wire 3 corresponding to the heating rate of the correction heating method A2 is different from the interference effect of the heating wire 3 in the heating method A before correction. Therefore, similarly to the heating method A, it is preferable to repeat the fluctuation amount calculation step (Step 5) and the correction deformation amount calculation step (Step 6) for the correction heating method A2. Therefore, when the recalculation of the heating method A is not performed the required number of times (N times), the process returns to the fluctuation amount calculation step (Step 5), and the steps of the fluctuation amount calculation step (Step 5) to the heating method recalculation step (Step 7). To repeat.

ここで、必要回数(N回)のNは、任意に設定することができる正の整数であればよく、N=1であってもよい。また、N=1で固定する場合には、実質的に、再計算回数確認工程(Step8)を省略するようにしてもよい。また、N=2で固定する場合には、再計算回数確認工程(Step8)の代わりに、変動量算出工程(Step5)、補正変形量算出工程(Step6)及び加熱方案再計算工程(Step7)を再度行うようにしてもよい。   Here, the required number (N times) of N may be a positive integer that can be arbitrarily set, and may be N = 1. When N = 1 is fixed, the recalculation count confirmation step (Step 8) may be substantially omitted. Moreover, when fixing by N = 2, instead of the recalculation count confirmation step (Step 8), the fluctuation amount calculation step (Step 5), the correction deformation amount calculation step (Step 6), and the heating plan recalculation step (Step 7) are performed. It may be performed again.

そして、加熱方案Aの再計算を必要回数(N回)行った補正加熱方案Anを正の補正加熱方案Arとして採用し、次の工程に進む。なお、干渉影響による変動量は最初の加熱方案Aの変動量Cに比べれば小さいので、加熱方案Aの再計算の繰り返しは少ない回数(例えば、1回又は数回程度。ただし、それに限定されるものではない。)で収束し、実用に耐えることができる。   Then, the corrected heating plan An obtained by performing recalculation of the heating plan A a required number of times (N times) is adopted as the positive corrected heating plan Ar, and the process proceeds to the next step. Since the fluctuation amount due to the interference is smaller than the fluctuation amount C of the first heating method A, the recalculation of the heating method A is repeated a small number of times (for example, about once or several times. However, it is limited to this. It is not a thing.) It can converge and endure practical use.

また、変動量Cは加熱による塑性変形量と比べて小さいので、塑性変形量の変化に比べて変動量Cの変化もさらに小さくなる。そこで、簡略化した考え方として、変動量Cの変化を無視し、最初に求めた変動量Cをそのまま使い続けても実用に耐える正の加熱方案Arを得ることができる。具体的には、加熱方案算出工程(Step3)〜加熱方案再計算工程(Step7)の繰り返し工程において、繰り返しごとに変動量Cを算出するのではなく、最初の変動量算出工程(Step5)により算出した変動量Cを用いて加熱方案Aの再計算をN回繰り返すようにすればよい。   Further, since the variation amount C is smaller than the plastic deformation amount due to heating, the variation amount C is further smaller than the plastic deformation amount. Therefore, as a simplified concept, it is possible to obtain a positive heating method Ar that can withstand practical use even if the variation amount C obtained first is ignored without changing the variation amount C. Specifically, in the repetition process of the heating plan calculation step (Step 3) to the heating plan recalculation step (Step 7), the fluctuation amount C is not calculated for each repetition, but is calculated by the first fluctuation amount calculation step (Step 5). The recalculation of the heating method A may be repeated N times using the obtained variation amount C.

正の加熱方案Arが設定された後、以下の加熱施工フローに沿って加熱の施工が行われる。加熱施工フローは、生成固有ひずみQに基づいた曲面形状である出力形状を算出する出力形状算出工程(Step9)と、出力形状と目標形状1との差分eが基準値β以下であるか否か確認する出力形状確認工程(Step10)と、差分eが基準値β以上である場合に目標形状1に差分eを加算した補正目標形状を算出する補正目標形状算出工程(Step11)と、差分eが基準値β以下である場合に加熱方案Arに基づいて加熱を施工する加熱施工工程(Step12)と、を有する。   After the positive heating scheme Ar is set, heating is performed along the following heating construction flow. In the heating construction flow, an output shape calculation step (Step 9) for calculating an output shape which is a curved surface shape based on the generated inherent strain Q, and whether or not a difference e between the output shape and the target shape 1 is a reference value β or less. An output shape confirmation step (Step 10) to be confirmed, a corrected target shape calculation step (Step 11) for calculating a corrected target shape obtained by adding the difference e to the target shape 1 when the difference e is equal to or larger than the reference value β, and the difference e A heating construction step (Step 12) for constructing heating based on the heating scheme Ar when the reference value β is equal to or less than the reference value β.

出力形状算出工程(Step9)では、目的固有ひずみPに近づいた生成固有ひずみQを弾性FEMプログラムに入力し、自由変形計算を行い、曲面形状を算出する。   In the output shape calculation step (Step 9), the generated inherent strain Q approaching the target inherent strain P is input to the elastic FEM program, free deformation calculation is performed, and the curved surface shape is calculated.

出力形状確認工程(Step10)では、出力形状と目標形状1とを比較する。具体的には、その差分eが目標形状1に対して板厚比10〜100%以下であるか否かによって判断される。この差分eは、加熱線3の離散ひずみの周りの非加熱部に残留応力ができるために形状差が残ることによって生じる。ここで、基準値βを板厚比10〜100%と設定したのは、対象の板により要求のたわみ精度に差があり、例えば、幅3m、長さ15m、厚さ20mm程度の大きな板では板厚程度の差分が許容され、30〜50mm程度の厚板では、板の大きさが小さくて(例えば、幅2m、長さ3m程度)、曲面の剛性が高いことから、数mm以下の誤差しか許容されていないためである。   In the output shape confirmation step (Step 10), the output shape and the target shape 1 are compared. Specifically, the determination is made based on whether or not the difference e is 10 to 100% or less with respect to the target shape 1. This difference e is caused by a difference in shape remaining because a residual stress is generated in the non-heated portion around the discrete strain of the heating wire 3. Here, the reference value β is set to a plate thickness ratio of 10 to 100% because there is a difference in required deflection accuracy depending on the target plate. For example, a large plate having a width of 3 m, a length of 15 m, and a thickness of about 20 mm is used. A difference of about a plate thickness is allowed, and in a thick plate of about 30 to 50 mm, the plate size is small (for example, about 2 m in width and about 3 m in length), and the rigidity of the curved surface is high. This is because it is only allowed.

補正目標形状算出工程(Step11)では、目標形状1に形状差(差分e)を逆向きに加えたものを新たな目標形状1として補正目標形状を算出する。補正目標形状が算出された場合には、新たな目標形状1が与えられた状態であるため、再び、格子モデル作成工程(Step2)から正の加熱方案Arを算出する工程を繰り返す。かかる加熱方案算出工程については、既に説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。   In the corrected target shape calculating step (Step 11), a corrected target shape is calculated as a new target shape 1 obtained by adding a shape difference (difference e) to the target shape 1 in the reverse direction. When the corrected target shape is calculated, a new target shape 1 is given, and therefore the process of calculating the positive heating plan Ar from the lattice model creating process (Step 2) is repeated again. Since this heating method calculation step is as described above, the description thereof is omitted here.

加熱施工工程(Step12)では、出力形状確認工程(Step10)をパスした加熱方案Arに基づいて鋼板に加熱の施工を行う。   In the heating construction step (Step 12), the steel plate is heated based on the heating plan Ar that has passed the output shape confirmation step (Step 10).

なお、上述した加熱施工フローは、従来の加熱方案算出方法により算出された加熱方案に基づいて加熱の施工を行う場合と同様のフローであり、図示したものに限定されず、従来の他の方法を適用することもできる。   The above-described heating construction flow is the same flow as the case of performing the heating construction based on the heating method calculated by the conventional heating method calculation method, and is not limited to the illustrated one, and other conventional methods Can also be applied.

上述した本発明に係る線状加熱の加熱方案算出方法によれば、加熱線3の干渉パターンに着目し、この干渉パターンに応じた補正データベースBを作成し、補正データベースBを使用して加熱方案Aを補正するようにしたことにより、対象の金属板が厚板の場合や加熱線が密集した場合であっても、その変形を正確に予測することができ、その予測に基づいて目標形状1を形成可能な優れた加熱方案Arを算出することができる。   According to the heating method calculation method for linear heating according to the present invention described above, attention is paid to the interference pattern of the heating wire 3, a correction database B corresponding to this interference pattern is created, and the heating method is calculated using the correction database B. By correcting A, even when the target metal plate is a thick plate or when the heating wire is dense, the deformation can be accurately predicted, and the target shape 1 is based on the prediction. It is possible to calculate an excellent heating scheme Ar capable of forming

したがって、高いニーズがありながら、現在の自動曲げ加工システムでは、処理できなかった船首尾構造のような高度の曲げ加工の自動化について、実時間計算が難しく、大規模な計算環境を用いた高価な非線形シミュレーションを用いることなく、線形加算システムである現在の自動曲げ加工システムを拡張するだけで、容易に実現化を図ることができる。   Therefore, real-time calculation is difficult and expensive using a large-scale calculation environment for the automation of advanced bending processes such as the stern structure that could not be processed with the current automatic bending system despite high demand. Without using a non-linear simulation, the present automatic bending system, which is a linear addition system, can be easily realized by simply expanding it.

続いて、本発明の他の実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法について説明する。ここで、図6は、本発明の第二実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法を示すフローチャートである。なお、上述した第一実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。   Then, the heating method calculation method of the linear heating which concerns on other embodiment of this invention is demonstrated. Here, FIG. 6 is a flowchart showing a heating method calculation method for linear heating according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the same part as 1st embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図6に示した第二実施形態は、図1に示した第一実施形態における加熱方案再計算工程(Step7)と再計算回数確認工程(Step8)との間に、生成固有ひずみ確認工程(Step13)を組み込んだものである。生成固有ひずみ確認工程(Step13)は、補正変形量tに基づいて形成されるひずみ分布(生成固有ひずみQ)と目的固有ひずみPとを比較した差分dが基準値α以下であるか否かを確認する工程である。そして、差分dが基準値α以下である場合には、加熱方案Aの再計算を終了し、次工程の出力形状算出工程(Step9)に進む。また、差分dが基準値α以下でない場合には、再計算回数確認工程(Step8)に進む。かかる生成固有ひずみ確認工程(Step13)を組み込むことによって、加熱方案Aの再計算を必要回数(N回)行っていなくても、次工程に進んでよいレベルまで加熱方案Aが修正できている場合に、無駄な加熱方案Aの再計算を省略して次工程に進むことができ、作業の効率化を図ることができる。   The second embodiment shown in FIG. 6 includes a generated inherent strain confirmation step (Step 13) between the heating method recalculation step (Step 7) and the recalculation count confirmation step (Step 8) in the first embodiment shown in FIG. ). In the generated inherent strain confirmation step (Step 13), it is determined whether or not the difference d obtained by comparing the strain distribution (generated inherent strain Q) formed on the basis of the corrected deformation amount t with the target inherent strain P is equal to or less than the reference value α. It is a process to confirm. If the difference d is less than or equal to the reference value α, the recalculation of the heating plan A is terminated, and the process proceeds to the next output shape calculation step (Step 9). If the difference d is not less than or equal to the reference value α, the process proceeds to the recalculation count confirmation step (Step 8). By incorporating the generation inherent strain confirmation step (Step 13), the heating plan A can be corrected to a level at which it can proceed to the next step even if the recalculation of the heating plan A is not performed the required number of times (N times). In addition, it is possible to skip the useless recalculation of the heating method A and proceed to the next process, thereby improving the work efficiency.

ここで、生成固有ひずみQは、補正変形量tに基づいて作り出される変形の分布からなる離散的なひずみ分布である。この生成固有ひずみQが目的固有ひずみPに充分近ければ、この加熱方案Anを実行して得られる曲面は目標形状1に近いものとなる。生成固有ひずみQが目的固有ひずみPに充分近いか否かは、上述したように、基準値αによって判断する。基準値αは、例えば、生成固有ひずみQと目的固有ひずみPとの差分dが目的固有ひずみPに対して5〜10%の大きさに設定される。また、差分dは、ひずみ成分ごとに算出され、比較される。かかる差分dが、5〜10%程度(基準値α)以内であれば、上述した出力形状算出工程(Step9)〜補正目標形状算出工程(Step11)の処理により、差分dが加熱の施工(Step12)に影響しない実用レベルまで収束させることができる。なお、上述した基準値αの数値は単なる一例であり、これに限定されるものではなく、例えば、経験値に基づいて設定を変更してもよいし、事前に試験等を繰り返して施工対象の鋼板に最適な数値を算出して設定してもよい。   Here, the generated inherent strain Q is a discrete strain distribution including a deformation distribution created based on the corrected deformation amount t. If the generated inherent strain Q is sufficiently close to the target inherent strain P, the curved surface obtained by executing this heating method An is close to the target shape 1. Whether or not the generated inherent strain Q is sufficiently close to the target inherent strain P is determined by the reference value α as described above. The reference value α is set such that, for example, the difference d between the generated inherent strain Q and the target inherent strain P is 5 to 10% of the target inherent strain P. The difference d is calculated and compared for each strain component. If the difference d is within about 5 to 10% (reference value α), the difference d is heated (Step 12) by the processing from the output shape calculation step (Step 9) to the corrected target shape calculation step (Step 11). ) Can be converged to a practical level that does not affect. In addition, the numerical value of the reference value α described above is merely an example, and is not limited thereto. For example, the setting may be changed based on an experience value, or a test target or the like may be repeated in advance. You may calculate and set the optimal numerical value for a steel plate.

なお、差分dを算出する際において、FEM計算により出力される目的固有ひずみPは滑らかに連続した分布を有する一方、加熱方案Anの生成固有ひずみQは細切れの離散変形を拾い上げることから、生成固有ひずみQを平滑化した上で目的固有ひずみPと比較する。生成固有ひずみQの平滑化は、例えば、FEM要素単位に拾い上げた生成固有ひずみを隣り合うFEM要素間で平均することにより行われる。   In calculating the difference d, the target inherent strain P output by the FEM calculation has a smooth and continuous distribution, while the generated inherent strain Q of the heating method An picks up the discrete deformation of the slice, The strain Q is smoothed and compared with the target inherent strain P. The generated inherent strain Q is smoothed by, for example, averaging the generated inherent strain picked up in units of FEM elements between adjacent FEM elements.

上述した第二実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法によっても、第一実施形態に係る線状加熱の加熱方案算出方法と同様に、補正データベースBを使用して加熱方案Aを補正することができ、同様の効果を奏する。なお、第二実施形態においても、変動量Cは、繰り返しごとに算出して加熱方案の再計算を行ってもよいし、最初の数値に固定して加熱方案の再計算を行ってもよい。   Also by the heating method calculation method for linear heating according to the second embodiment described above, the heating method A is corrected using the correction database B, similarly to the heating method calculation method for linear heating according to the first embodiment. Can produce the same effect. In the second embodiment, the variation amount C may be calculated for each repetition and the heating method may be recalculated, or the heating method may be recalculated with the initial value fixed.

本発明は上述した実施形態に限定されず、造船の外板曲げ加工以外の種々の金属板の曲げ加工に適用することができる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, such as being applicable to bending of various metal plates other than the outer plate bending of shipbuilding. Of course.

1 目標形状
2 平面形状
3 加熱線
4 干渉部
31 第一加熱線
32 第二加熱線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Target shape 2 Planar shape 3 Heating line 4 Interference part 31 1st heating line 32 2nd heating line

Claims (13)

加熱によって作り出したい目標形状を示す有限要素法用の格子モデルを作成する格子モデル作成工程と、有限要素法を用いて、前記目標形状を平面形状に強制変形した後、該平面形状を前記目標形状に強制変形し、前記平面形状から前記目標形状を形成可能なひずみ分布である目的固有ひずみを算出する目的固有ひずみ算出工程と、前記目的固有ひずみを近似する加熱線の配置、加熱速度及び加熱順序を含む加熱方案を設定する加熱方案算出工程と、を有する線状加熱の加熱方案算出方法において、
前記加熱線が密集した干渉部の干渉パターンに対する加熱施工条件と前記加熱線による変形の標準値からの変動量とを計測して補正データベースを作成する補正データベース作成工程と、
前記加熱方案算出工程で算出された前記加熱方案から前記干渉パターンに相当する補正対象の加熱線を抽出し、前記補正データベースに基づいて該補正対象の加熱線の前記変動量を算出する変動量算出工程と、
該変動量算出工程により算出された前記変動量を前記加熱方案に加算して補正変形量を算出する補正変形量算出工程と、
前記補正変形量に基づいて前記加熱方案を再計算して補正加熱方案を算出する加熱方案再計算工程と、
を有することを特徴とする線状加熱の加熱方案算出方法。
A lattice model creation step for creating a lattice model for a finite element method indicating a target shape to be created by heating, and forcibly deforming the target shape into a planar shape using the finite element method, the planar shape is then converted into the target shape. A target inherent strain calculating step for calculating a target inherent strain, which is a strain distribution capable of forming the target shape from the planar shape, and a heating line arrangement, a heating rate and a heating sequence approximating the target inherent strain. A heating plan calculation step for setting a heating plan including: a heating plan calculation method for linear heating,
A correction database creation step of measuring a heating construction condition for the interference pattern of the interference portion where the heating lines are dense and a variation amount from a standard value of deformation by the heating line to create a correction database,
Fluctuation amount calculation for extracting a heating line to be corrected corresponding to the interference pattern from the heating plan calculated in the heating plan calculation step, and calculating the fluctuation amount of the heating line to be corrected based on the correction database Process,
A correction deformation amount calculating step of calculating the correction deformation amount by adding the fluctuation amount calculated in the fluctuation amount calculation step to the heating method;
A heating plan recalculation step of recalculating the heating plan based on the corrected deformation amount to calculate a corrected heating plan;
A heating method calculation method for linear heating, comprising:
前記干渉パターンは、平行、重畳、斜交又は直交である、ことを特徴とする請求項1に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating method calculation method for linear heating according to claim 1, wherein the interference pattern is parallel, superimposed, oblique, or orthogonal. 前記補正データベースは、前記干渉パターンに対して、加熱順序、加熱速度、加熱面、配置間隔、重畳回数又は交差角度をパラメータとして有する、ことを特徴とする請求項2に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating for linear heating according to claim 2, wherein the correction database has a heating sequence, a heating speed, a heating surface, an arrangement interval, the number of overlapping times, or an intersection angle as parameters for the interference pattern. Method calculation method. 前記補正データベースにおける加熱順序パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線及び前記第二加熱線の加熱順序の後先を条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   When the heating sequence parameter in the correction database includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, the heating sequence parameter of the first heating line and the second heating line is a condition value. The heating method calculation method for linear heating according to claim 3, comprising: 前記補正データベースにおける加熱速度パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線の加熱速度と前記第二加熱線の加熱速度との組合せを条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   When the heating rate parameter in the correction database includes a first heating line and a second heating line that form the interference pattern, a combination of a heating rate of the first heating line and a heating rate of the second heating line The heating method calculation method for linear heating according to claim 3, further comprising: 前記補正データベースにおける加熱面パラメータは、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線及び前記第二加熱線が同一面又は反対面に存在するか否かを条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   When the heating surface parameter in the correction database includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, the first heating line and the second heating line exist on the same surface or the opposite surface. The heating method calculation method for linear heating according to claim 3, further comprising: whether or not as a condition value. 前記補正データベースにおける配置間隔パラメータは、前記干渉パターンが形成する複数の加熱線を有する場合に、先行加熱される直近の加熱線との距離を条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The arrangement interval parameter in the correction database includes, as a condition value, a distance from the nearest heating line that is pre-heated when the interference pattern has a plurality of heating lines formed by the interference pattern. The heating method calculation method of the linear heating of description. 前記補正データベースにおける重畳回数パラメータは、前記干渉パターンが重畳の場合であって、重畳される加熱線の本数を条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating method for linear heating according to claim 3, wherein the superposition number parameter in the correction database includes the number of heating lines to be superposed as a condition value when the interference pattern is superposed. Calculation method. 前記補正データベースにおける交差角度パラメータは、前記干渉パターンが斜交の場合であって、前記干渉パターンを形成する第一加熱線と第二加熱線とを有する場合に、前記第一加熱線と前記第二加熱線とのなす角度を条件値として含む、ことを特徴とする請求項3に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The crossing angle parameter in the correction database is the case where the interference pattern is oblique and includes the first heating line and the second heating line that form the interference pattern, and the first heating line and the second heating line. The method for calculating a heating method for linear heating according to claim 3, wherein an angle formed by the two heating lines is included as a condition value. 前記補正データベースは、横収縮、横曲がり変形、縦収縮又は縦曲がり変形のひずみ成分ごとにテーブルが形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating method calculation method for linear heating according to claim 1, wherein the correction database includes a table for each strain component of lateral contraction, lateral bending deformation, longitudinal contraction, or vertical bending deformation. 前記加熱方案再計算工程は、加熱方案の再計算を必要回数行うまで、又は、前記補正変形量に基づいて形成されるひずみ分布である生成固有ひずみと前記目的固有ひずみとを比較した差分が基準値以下となるまで、前記加熱方案の再計算を繰り返すことを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating method recalculation step is based on the difference between the generated inherent strain and the target inherent strain which is a strain distribution formed based on the corrected deformation amount until the heating method is recalculated as many times as necessary. The heating method calculation method for linear heating according to claim 1, comprising repeating recalculation of the heating method until the value becomes equal to or less than a value. 前記基準値は、前記生成固有ひずみと前記目的固有ひずみとの差分が前記目的固有ひずみに対して5〜10%の大きさである、ことを特徴とする請求項11に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   12. The linear heating according to claim 11, wherein the reference value is such that a difference between the generated inherent strain and the target inherent strain is 5 to 10% of the target inherent strain. Heating plan calculation method. 前記補正加熱方案は、少なくとも前記加熱速度を再計算することによって算出される、ことを特徴とする請求項1に記載の線状加熱の加熱方案算出方法。   The heating method calculation method for linear heating according to claim 1, wherein the correction heating method is calculated by recalculating at least the heating rate.
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