| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景 | 第10页 |
| 1.2 钢铁冶炼设备简介 | 第10-11页 |
| 1.3 轻量化设计研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.1 国外轻量化设计发展状况 | 第11-12页 |
| 1.3.2 国内轻量化设计发展状况 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的研究意义和内容 | 第13-16页 |
| 第2章 轻量化设计理论方法研究 | 第16-26页 |
| 2.1 轻量化设计的技术方法 | 第16页 |
| 2.2 新型材料的应用 | 第16-17页 |
| 2.3 结构优化问题的数学模型 | 第17-19页 |
| 2.3.1 设计变量 | 第17-18页 |
| 2.3.2 约束条件 | 第18页 |
| 2.3.3 目标函数 | 第18页 |
| 2.3.4 优化问题的数学模型 | 第18-19页 |
| 2.4 结构优化设计类型 | 第19-20页 |
| 2.4.1 尺寸优化设计 | 第19页 |
| 2.4.2 形状优化设计 | 第19-20页 |
| 2.4.3 拓扑优化设计 | 第20页 |
| 2.5 优化算法 | 第20-22页 |
| 2.5.1 数学规划法 | 第20-21页 |
| 2.5.2 优化准则法 | 第21页 |
| 2.5.3 仿生优化算法 | 第21-22页 |
| 2.6 般工业设备的轻量化设计方案 | 第22-26页 |
| 2.6.1 结构轻量化设计方法 | 第22-23页 |
| 2.6.2 应用软件的选择 | 第23页 |
| 2.6.3 结构轻量化设计方案 | 第23-26页 |
| 第3章 250t钢包设计 | 第26-32页 |
| 3.1 钢包尺寸设计 | 第26-28页 |
| 3.2 钢包质量计算 | 第28-29页 |
| 3.3 钢包重心计算 | 第29-32页 |
| 第4章 冶炼设备的有限元建模 | 第32-48页 |
| 4.1 冶炼设备的功能与结构 | 第32-33页 |
| 4.2 有限元理论 | 第33-39页 |
| 4.2.1 有限元基本思想 | 第33-34页 |
| 4.2.2 有限元分析的弹性力学基础 | 第34-36页 |
| 4.2.3 壳体单元基本理论 | 第36-38页 |
| 4.2.4 有限元分析步骤 | 第38-39页 |
| 4.2.5 有限元法求解的收敛条件 | 第39页 |
| 4.3 冶炼设备三维实体建模 | 第39-41页 |
| 4.4 冶炼设备有限元模型的建立 | 第41-44页 |
| 4.4.1 冶炼设备有限元模型的建立原则 | 第41-42页 |
| 4.4.2 有限元模型的几何清理 | 第42页 |
| 4.4.3 有限元模型的网格划分 | 第42-44页 |
| 4.5 边界条件的模拟 | 第44-46页 |
| 4.5.1 载荷的施加 | 第44-45页 |
| 4.5.2 约束条件的处理 | 第45-46页 |
| 4.6 计算结果分析 | 第46-47页 |
| 4.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第5章 冶炼设备保温性能分析 | 第48-56页 |
| 5.1 冶炼设备热传导及数学模型 | 第48-50页 |
| 5.2 内衬材料对保温性能的影响 | 第50-52页 |
| 5.2.1 内衬的物性参数与边界条件 | 第50-52页 |
| 5.3 新型材料的保温性能分析 | 第52-56页 |
| 5.3.1 绝热保温毡 | 第52-53页 |
| 5.3.2 保温隔热板 | 第53页 |
| 5.3.3 工作层与永久层材料选择 | 第53-56页 |
| 第6章 冶炼设备的轻量化设计 | 第56-64页 |
| 6.1 Optistruct结构优化迭代过程理论基础 | 第56-58页 |
| 6.1.1 结构优化的数学模型 | 第56页 |
| 6.1.2 Optistruct迭代算法 | 第56-57页 |
| 6.1.3 灵敏度分析 | 第57-58页 |
| 6.1.4 近似模型拟合 | 第58页 |
| 6.2 冶炼设备的尺寸优化设计 | 第58-63页 |
| 6.2.1 近似模型拟合 | 第58-60页 |
| 6.2.2 状态变量的选取与定义 | 第60-61页 |
| 6.2.3 目标函数与钢水包尺寸优化数学模型的建立 | 第61页 |
| 6.2.4 约束条件的设定 | 第61-62页 |
| 6.2.5 钢水包尺寸优化设计结果分析 | 第62-63页 |
| 6.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第7章 结论与展望 | 第64-66页 |
| 7.1 全文总结 | 第64页 |
| 7.2 研究展望 | 第64-66页 |
| 参考文献 | 第66-70页 |
| 致谢 | 第70页 |