随着科技的进步,现代船舶制造产业已经告别了最初的劳动密集型时代,逐渐向数字化、自动化转变,而船舶双向曲率外板的自动化成型已然成为当下主要的技术瓶颈之一。已有的国内外研究表明,板材的成型形状与应变有关。基于“船舶壳体曲面板自动成型系统”课题,提出冷热一体加载的成型方式,该成型方式采用电磁感应加热作为热加载方式,以一对“空竹形”和“鼓形”的凹凸轮作为冷加载方式,冷热加载间距保持不变,且可以同时旋转以实现各个方向的加载。因此,针对冷热一体加载成型后应变分布规律的基础性探究对船舶外板的自动化成型的研究就具有重要意义。首先提出基于热弹塑性有限元的数值模拟方法,验证包含大量非线性问题的数值模拟方法的有效性和准确性。再以船舶双向曲率板为研究对象,采用ABAQUS有限元软件对冷热一体加载成型进行数值模拟,分析成型后的应变分布情况,以热源有效半径和板材所受最高温度为热影响参数,上凸轮下压量为冷影响参数,研究影响参数对成型后应变分布规律的影响。结果表明,板材成型后塑性区宽度与板材所受最高温度几乎无关,与热源有效半径成正比,随上凸轮下压量的增大而增大,但不会超出下轮宽度。当热加载作用所占比例较大时,面内应变为收缩,反之面内应变为拉伸。面外应变与加载参数皆成正比,其中下压量对面外应变的影响最大。