连铸坯温度场模拟系统的开发
中文摘要 | 第4-5页 |
英文摘要 | 第5页 |
1 绪论 | 第10-21页 |
1.1 连铸技术发展概况 | 第10-12页 |
1.1.1 连铸技术的优越性 | 第10页 |
1.1.2 连铸技术国内外发展概况 | 第10-11页 |
1.1.3 现有连铸技术 | 第11页 |
1.1.4 现有连铸过程的检测 | 第11-12页 |
1.2 传统连铸技术的发展与新型连铸技术的开发 | 第12-14页 |
1.2.1 传统连铸技术的发展 | 第12页 |
1.2.2 新型连铸技术的开发 | 第12-14页 |
1.3 数值模拟技术在连续铸钢过程研究中的应用 | 第14-15页 |
1.3.1 应用情况 | 第14-15页 |
1.3.2 数学模型的验证与应用 | 第15页 |
1.4 凝固数值模拟国内外发展现状 | 第15-17页 |
1.5 选题背景及意义 | 第17-20页 |
1.5.1 选题背景 | 第17-19页 |
1.5.2 选题意义 | 第19-20页 |
1.6 本课题的主要研究内容 | 第20-21页 |
2 系统分析 | 第21-31页 |
2.1 系统总体结构 | 第21页 |
2.2 系统内部结构 | 第21-23页 |
2.2.1 前处理模块设计方案 | 第21-22页 |
2.2.2 数值模拟模块化设计方案 | 第22页 |
2.2.3 后处理模块化设计方案 | 第22-23页 |
2.2.4 附加功能模块化设计方案 | 第23页 |
2.3 软件系统分析 | 第23-28页 |
2.3.1 操作平台的选择 | 第23-24页 |
2.3.2 开发工具的选择 | 第24-25页 |
2.3.3 软件窗体设计 | 第25-28页 |
2.4 VC++与MATLAB混合编程 | 第28-31页 |
2.4.1 利用Matlab引擎 | 第28-29页 |
2.4.2 利用Matlab自身的编译器 | 第29-30页 |
2.4.3 利用Matcom | 第30-31页 |
3 凝固数值模拟基本原理 | 第31-40页 |
3.1 传热的基本原理 | 第31-34页 |
3.1.1 热传导 | 第31-32页 |
3.1.2 热对流 | 第32-33页 |
3.1.3 热辐射 | 第33-34页 |
3.2 热传导的偏微分方程式 | 第34-35页 |
3.3 模型的数值解法 | 第35-37页 |
3.3.1 数值方法选择 | 第35-36页 |
3.3.2 网格生成技术 | 第36页 |
3.3.3 有限元法和有限差分法的比较 | 第36-37页 |
3.4 有限差分方法 | 第37-40页 |
4 连铸过程传热分析 | 第40-53页 |
4.1 连铸工艺过程 | 第40-41页 |
4.2 连铸过程凝固特点 | 第41-42页 |
4.3 结晶器钢水热量导出 | 第42-45页 |
4.3.1 结晶器热流 | 第42-43页 |
4.3.2 结晶器坯壳生长规律 | 第43-45页 |
4.4 二冷区热平衡分析 | 第45-48页 |
4.5 计算中物性参数的处理 | 第48-53页 |
4.5.1 钢液固相线温度 | 第48页 |
4.5.2 凝固潜热 | 第48-51页 |
4.5.3 导热系数 | 第51页 |
4.5.4 比热 | 第51-52页 |
4.5.5 密度 | 第52页 |
4.5.6 二冷区传热系数 | 第52-53页 |
5 铸坯凝固传热数值模型 | 第53-61页 |
5.1 引言 | 第53页 |
5.2 连铸坯内温度场的数学描述 | 第53-57页 |
5.2.1 基本假设 | 第53页 |
5.2.2 热物性值 | 第53-54页 |
5.2.3 凝固传热的微分方程 | 第54-55页 |
5.2.4 定解条件 | 第55页 |
5.2.5 不同冷却区段的表面散热 | 第55-56页 |
5.2.6 凝固坯壳厚度的确定 | 第56-57页 |
5.3 数学模型的离散化 | 第57-58页 |
5.3.1 网格剖分 | 第57页 |
5.3.2 建立差分方程 | 第57-58页 |
5.4 凝固传热模型计算接口 | 第58-61页 |
6 数值模拟结果 | 第61-71页 |
6.1 概述 | 第61页 |
6.1.1 初始条件 | 第61页 |
6.1.2 热物性值 | 第61页 |
6.2 模拟过程及结果分析 | 第61-71页 |
6.2.1 模拟过程 | 第61-64页 |
6.2.2 模拟结果及分析 | 第64-71页 |
7 模拟结果的检验 | 第71-76页 |
7.1 引言 | 第71页 |
7.2 目标温度曲线的确定 | 第71页 |
7.3 计算结果与目标结果比较与分析 | 第71-73页 |
7.4 工艺参数优化 | 第73-75页 |
7.4.1 不同工艺参数对铸坯表面温度的影响 | 第73页 |
7.4.2 正向模拟进行工艺参数优化 | 第73-74页 |
7.4.3 反向模拟进行工艺参数优化 | 第74页 |
7.4.4 参数优化后数值模拟结果 | 第74-75页 |
7.5 软件模拟性能 | 第75-76页 |
8 结论 | 第76-78页 |
8.1 结论 | 第76-77页 |
8.2 改进 | 第77-78页 |
致谢 | 第78-79页 |
参考文献 | 第79-81页 |