近年来,船舶航行事故频发,人类对海洋资源的开发力度也在不断的提升,船舶以及海洋平台的精度制造成为了热门的研究课题。其中,曲率板材卷制成型是精度制造船舶及海洋平台的重要环节,高精度曲率板材不仅能够提高船舶载重量,还可以减少船舶的航行阻力。目前,曲率板材加工工艺方式主要通过三辊卷制成型实现。三辊卷制成型工艺方式较为传统,制造成本低,操作难度小,但是其自动化程度低、人工参与度过高,单纯的依赖操作人员对加工板材变形程度的判断会导致加工板材成型效率低、精度较差。因此,如何利用三辊卷制成型的方式低成本、高效率地加工出曲率板材具有广泛的工程背景及应用前景。针对此加工目标,本文在试验的基础上,利用有限元软件ANSYS和LS-DYNA的复合计算进行显式求解,对三辊卷制成型板材曲率半径进行研究,主要研究内容包括有:首先,利用W11S-30x3000三辊卷板机对22mm厚的DH36材料以及20mm厚的Q235材料板材进行三辊卷制加工试验,基于ANSYS和LS-DYNA的复合计算进行有限元分析,对比试验与有限元计算结果,分析对比结果合理后,获取三辊卷制实现单曲率板材成型的有限元参数。接着,通过有效的有限元计算参数分别计算两种金属板材在三辊加工工艺中,上辊下压位移、下辊间距以及板材材料与板材曲率半径之间的函数关系。结果发现,三辊卷制卷制成型过程中,板材的曲率半径与上辊的下压位移、下辊间距以及金属板材材料之间都存在函数关系,其中曲率半径与上辊的下压位移表现出幂函数关系;与下辊间距之间表现出线性关系;金属屈服强度越大,板材的曲率半径越大。最后,在对获取的曲率半径与工艺加工参数的函数关系验证的基础之上,针对船体外板的双曲率形状,提出采用辊轴套管的工艺方法,并应用数值计算的方式进行了初步的工艺及成型精度的研究,数值计算结果表明,套管加工后的金属板材呈现出帆型,得出符合生产实际需求的、可操作性的板材加工工艺方法,对于复杂曲率板材的加工工艺方式具有重要意义。