| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-13页 |
| 2 大型钢锭模拟研究现状 | 第13-23页 |
| 2.1 大型钢锭铸造工艺现状 | 第13-17页 |
| 2.1.1 钢液的纯净度 | 第13页 |
| 2.1.2 钢锭的形状 | 第13-14页 |
| 2.1.3 绝热板材质 | 第14-15页 |
| 2.1.4 工艺参数 | 第15页 |
| 2.1.5 钢锭的缺陷 | 第15-17页 |
| 2.2 钢锭凝固过程数值模拟研究状况 | 第17-20页 |
| 2.2.1 凝固过程数值模拟的发展历程 | 第17-18页 |
| 2.2.2 凝固过程数值模拟的一般方法 | 第18页 |
| 2.2.3 温度场数值模拟的研究热点 | 第18-19页 |
| 2.2.4 数值模拟工具 | 第19-20页 |
| 2.3 本课题研究的目的意义及内容 | 第20-23页 |
| 2.3.1 课题研究的目的意义 | 第20页 |
| 2.3.2 课题研究的主要内容 | 第20-21页 |
| 2.3.3 课题创新点 | 第21-23页 |
| 3.凝固过程数值模拟的基本理论 | 第23-31页 |
| 3.1 金属铸造充型过程数学方程 | 第23-25页 |
| 3.1.1 能量方程 | 第23-24页 |
| 3.1.2 连续性方程 | 第24页 |
| 3.1.3 N-S 方程 | 第24-25页 |
| 3.1.4 体积函数方程 | 第25页 |
| 3.2 金属凝固过程数学描述 | 第25-28页 |
| 3.2.1 热传导方式 | 第25-26页 |
| 3.2.2 热传导的有限元求解 | 第26-27页 |
| 3.2.3 初始条件及边界条件 | 第27-28页 |
| 3.3 结晶潜热的处理 | 第28页 |
| 3.4 缩孔疏松预测方法 | 第28-29页 |
| 3.4.1 疏松缩孔形成机理 | 第28-29页 |
| 3.4.2 疏松缩孔预测判据 | 第29页 |
| 3.5 本文创新点 | 第29页 |
| 3.6 本章小结 | 第29-31页 |
| 4 大型钢锭凝固过程数值模拟 | 第31-59页 |
| 4.1 模拟采用的工具 | 第31-32页 |
| 4.1.1 ProCAST 软件的选用 | 第31页 |
| 4.1.2 ProCAST 软件简介 | 第31页 |
| 4.1.3 分析问题的过程 | 第31-32页 |
| 4.2 几何模型的建立和网格划分 | 第32-34页 |
| 4.2.1 几何模型的建立 | 第32-33页 |
| 4.2.2 有限元网格划分 | 第33-34页 |
| 4.3 材料的热物性参数计算 | 第34-39页 |
| 4.3.1 钢锭的热物性参数 | 第34-37页 |
| 4.3.2 锭模的热物性参数 | 第37-38页 |
| 4.3.3 绝热板的热物性参数 | 第38-39页 |
| 4.4 铸造界面传热系数的反向求解 | 第39-43页 |
| 4.4.1 界面传热系数反算法原理 | 第39-40页 |
| 4.4.2 锭模外壁温度测定 | 第40-41页 |
| 4.4.3 程序框图 | 第41-42页 |
| 4.4.4 界面传热系数求解结果 | 第42-43页 |
| 4.5 基本假设及控制方程 | 第43-44页 |
| 4.5.1 基本假设 | 第43-44页 |
| 4.5.2 控制方程 | 第44页 |
| 4.6 初始条件和边界条件 | 第44-45页 |
| 4.6.1 初始条件 | 第44页 |
| 4.6.2 边界条件 | 第44-45页 |
| 4.7 充型过程分析 | 第45-48页 |
| 4.8 温度场模拟结果及分析 | 第48-55页 |
| 4.8.1 温度场云图 | 第48-49页 |
| 4.8.2 温度场模拟结果验证 | 第49-51页 |
| 4.8.3 固相分数计算结果分析 | 第51-52页 |
| 4.8.4 温度梯度计算结果分析 | 第52-55页 |
| 4.9 缩孔、疏松预测与分析 | 第55-56页 |
| 4.10 本章小结 | 第56-59页 |
| 5 基于数值模拟的大型钢锭铸造工艺优化研究 | 第59-69页 |
| 5.1 不同浇注温度下的钢锭凝固过程模拟研究 | 第59-63页 |
| 5.1.1 浇注温度对钢锭质量的影响 | 第59页 |
| 5.1.2 浇注温度对凝固过程温度场的影响 | 第59-63页 |
| 5.1.3 结论 | 第63页 |
| 5.2 帽口保温条件对钢锭凝固过程的影响 | 第63-69页 |
| 5.2.1 绝热板热物性参数测定和分析 | 第63-66页 |
| 5.2.2 改善帽口保温条件对凝固过程温度场的影响 | 第66-68页 |
| 5.2.3 结论 | 第68-69页 |
| 6 结论 | 第69-71页 |
| 致谢 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第77页 |