随着我国经济快速的发展和世界各国船市的变化,从20世纪90年代起世界船业制造中心已经出现了向中国地区转移的一种趋势。而半组合式曲轴作为柴油发动机核心的部件之一,其质量的高低对整个船用柴油发动机的寿命非常的重要。所以展开对船用柴油机的半组合式曲轴红套的相关工艺研究具有很重要的意义。本文将采用效率高、易控、污染少的中频感应加热器来加热曲轴,基于有限元方法建立电磁场和温度场的方程,利用ANSYS软件对曲轴红套的感应加热过程进行分析。1.深入研究了感应加热的原理,尤其是透入深度问题和涡流的集肤效应;感应加热数值模拟知识和有限元方法;温度场相关理论和电磁场基本定律。2.分析了ANSYS软件多场耦合分析的类型,确定了曲轴红套过程中多场耦合过程的分析方法:电磁-热场耦合分析的物理环境法、热-结构场耦合分析的间接法。3.利用ANSYS有限元软件模拟仿真了用感应加热器加热半组合柴油机曲轴的过程。特别是对耦合仿真过程中几个关键问题进行了处理,如采用了查表的方法解决了材料的物理参数随温度的改变而改变的问题;采用物理环境的方法实现了温度场、电磁场两个场循环耦合的问题。4.利用APDL编写出了一套基于ANSYS软件的曲轴红套的加热过程的命令流,对ANSYS 10.0进行了二次的开发,从而可以高效率的分析出不同的频率和电流密度等参数对曲臂温度的影响,为红套工艺的制定提供了参考依据。利用仿真软件ANSYS对曲轴红套感应加热过程进行了模拟仿真,并通过实验证明了仿真方法的正确性。同时,通过APDL对ANSYS 10.0进行了二次开发,仿真了不同加热参数对曲臂温度的影响,确定了一组合理的曲轴红套加热参数。