基于实测的连铸坯/结晶器传热及力学行为模拟
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 连铸坯纵裂纹概述 | 第10-15页 |
| 1.1.1 连铸坯纵裂纹的成因及机理 | 第11-14页 |
| 1.1.2 板坯表面纵裂纹影响因素 | 第14-15页 |
| 1.1.3 纵裂模拟中存在的问题 | 第15页 |
| 1.2 连铸坯质量在线预报技术发展现状 | 第15-17页 |
| 1.2.1 国内研究进展 | 第15-16页 |
| 1.2.2 国外开发与应用概况 | 第16-17页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2 宽厚板结晶器热流影响因素及讨论 | 第19-30页 |
| 2.1 铸机条件与工艺参数 | 第19-20页 |
| 2.2 热流影响因素与讨论 | 第20-26页 |
| 2.2.1 拉速 | 第20-21页 |
| 2.2.2 宽面冷却的不对称性 | 第21-22页 |
| 2.2.3 过热度 | 第22-23页 |
| 2.2.4 进水温度 | 第23-24页 |
| 2.2.5 结晶器液位 | 第24-26页 |
| 2.3 钢种和保护渣 | 第26-28页 |
| 2.3.1 含碳量 | 第26-27页 |
| 2.3.2 保护渣 | 第27-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-30页 |
| 3 基于反问题结晶器传热数值模拟 | 第30-49页 |
| 3.1 结晶器温度在线检测 | 第30-31页 |
| 3.2 结晶器传热反问题计算模型 | 第31-36页 |
| 3.2.1 结晶器传热控制模型 | 第31-32页 |
| 3.2.2 结晶器/铸坯传热反问题模型 | 第32-33页 |
| 3.2.3 计算中的相关参数 | 第33-34页 |
| 3.2.4 基于实测的反问题模型验证 | 第34-36页 |
| 3.3 传热有限元计算的理论基础 | 第36-39页 |
| 3.3.1 ANSYS中的传热数学描述及求解 | 第37-39页 |
| 3.4 结晶器传热有限元模型 | 第39-40页 |
| 3.4.1 铜板实体模型和网格划分 | 第39-40页 |
| 3.5 传热有限元计算结果与讨论 | 第40-47页 |
| 3.5.1 正常工况下铜板的温度分布 | 第40-43页 |
| 3.5.2 纵裂时的铜板温度分布 | 第43-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 连铸坯凝固传热/力学行为数值模拟 | 第49-69页 |
| 4.1 板坯凝固传热模型的建立 | 第49-51页 |
| 4.1.1 基本假设及控制方程 | 第49页 |
| 4.1.2 初始条件和边界条件 | 第49-50页 |
| 4.1.3 物性参数 | 第50-51页 |
| 4.1.4 凝固潜热的处理 | 第51页 |
| 4.2 铸坯传热模型在ANSYS中的实现 | 第51-52页 |
| 4.3 板坯应力模型的建立 | 第52-57页 |
| 4.3.1 热弹塑性应力模型的基本假设 | 第52-53页 |
| 4.3.2 ANSYS中的单元生死技术 | 第53页 |
| 4.3.3 ANSYS中与温度场相关的耦合场分析 | 第53-54页 |
| 4.3.4 铸坯高温力学性能 | 第54-56页 |
| 4.3.5 ANSYS中应力模型及有限元求解 | 第56-57页 |
| 4.4 铸坯凝固传热过程模拟结果 | 第57-61页 |
| 4.4.1 结晶器出口处温度分布 | 第57-58页 |
| 4.4.2 温度沿浇铸方向的变化 | 第58-59页 |
| 4.4.3 温度沿宽面方向的变化 | 第59-61页 |
| 4.5 铸坯凝固过程中的应力场模拟结果及分析 | 第61-68页 |
| 4.5.1 裂纹判据 | 第62页 |
| 4.5.2 正常工况下铸坯应力模拟结果分析 | 第62-64页 |
| 4.5.3 纵裂发生时的应力模拟结果 | 第64-68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-72页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
