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《燕山大学》 2003年
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浮法玻璃拉边过程的数值模拟及实验研究

毛清华  
【摘要】: 由于玻璃具有透明的特点,使玻璃获得十分广泛的应用。传统的平板玻璃制造的方法窗玻璃法和压延、磨光玻璃法,由于自身工艺的限制,产品质量不高而限制了使用范围。浮法玻璃工艺因其投资省、建设快、质量好、产量高、成本低以及品种多等优点而获得了广泛的应用,许多国家都投入了巨大的人力物力资源对其进行了大量的研究,玻璃成型的数值模拟也获得了不断的发展,我国也就浮法玻璃工艺的心脏部位—锡槽进行了国家创新立项研究。本文对浮法玻璃拉边过程进行了数值模拟和实验研究。 本文首先在粘塑性理论基础上推导了熔融玻璃的本构方程,在此基础上应用国内外对熔融玻璃物理化学性质的研究成果,建立了浮法玻璃成型的力学模型,考虑了浮法玻璃成型过程中的温度对各物理参数的影响以及热力耦合效应,以大型有限元软件—MARC为基础,将某些边界条件和推导的本构关系以子程序的形式加入到其中的菜单项中,实现了对MARC的二次开发,并就模拟的结果和实际的生产数据进行了比较。模拟结果可以证明浮法玻璃拉边过程的有限元模拟是可行的,通过它可以深入了解玻璃成型工艺。 浮法玻璃成型过程是一个非常复杂的热力耦合粘塑性变形过程,具有材料非线性和几何非线性的大变形特征,可以说玻璃成形过程远比金属塑性成形过程复杂特别是浮法玻璃拉边过程涉及的因素较多,本项目的模拟是在做了大量的简化基础上进行的。 本文对不同厚度规格的玻璃进行了实验,并应用回归分析理论对实验数据进行了统计分析,得到了部分主要成型工艺参数与玻璃厚度的关系式,这对实际生产有一定的参考和指导意义。 本文是在浮法玻璃拉边过程数值模拟方面的探索性工作,今后还会将简化掉的各种因素逐渐考虑进来进行研究。随着浮法工艺本身的研究深入和计算机模拟技术的发展,浮法玻璃拉边过程的数值模拟和实验研究必将会对生产工艺研究、提高产品质量、节省调试费用等方面产生巨大的作用。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ171

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张勤;浮法玻璃成形中传热与渗锡的数值模拟[D];清华大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 聂应松;浮法玻璃成形过程的计算机仿真模型研究[D];武汉理工大学;2010年
2 王丹丹;浮法玻璃成形工艺中锡液流场的数值模拟[D];武汉理工大学;2013年
3 李劲爽;浮法玻璃成型过程可视化仿真的研究[D];武汉理工大学;2013年
4 李潮洋;基于ANSYS玻璃退火过程中应力的模拟分析[D];燕山大学;2013年
【参考文献】
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2 齐朝晖,陈越南;鼓泡后玻璃熔窑内流动和传热的二维数值模拟[J];玻璃与搪瓷;1993年02期
3 赵国昌,胡桅林,过增元,张灵生,王家垠,马志斌;玻璃池窑的数值模拟[J];玻璃与搪瓷;1993年03期
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【共引文献】
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3 贺可军;孙翔;;高硼硅玻璃全电熔窑炉设计体会[A];2011年全国玻璃窑炉技术研讨交流会论文汇编[C];2011年
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6 杜勇;李钊;;浮法超白玻璃用晶硅太阳能电池盖板的研究[A];2011中国硅酸盐学会电子玻璃分会论文选编[C];2011年
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9 王秀兰;任瑞晨;刘洋;;差热分析在铁尾矿制备微晶玻璃中的应用[A];2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文[C];2009年
10 匡敬忠;唐自清;;尾矿微晶玻璃研究进展[A];2009中国选矿技术高峰论坛暨设备展示会论文[C];2009年
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1 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
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7 范雪;钢管混凝土柱—工字钢梁半刚性节点有限元分析[D];合肥工业大学;2010年
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10 朱巍;冷轧硅钢边裂产生机理的研究[D];华东理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 苗胜军;丛启龙;任奋华;方伟;;基于ANSYS的大体积混凝土的水化热模拟研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
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4 齐朝晖,陈越南;鼓泡后玻璃熔窑内流动和传热的二维数值模拟[J];玻璃与搪瓷;1993年02期
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2 刘世民;杜娟;田永君;于栋利;何巨龙;许哲峰;罗晓光;李东春;;浮法玻璃工艺中Sn元素扩散行为的分子动力学模拟[A];全国第五届浮法玻璃及深加工玻璃技术研讨会论文集[C];2003年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张勤;浮法玻璃成形中传热与渗锡的数值模拟[D];清华大学;2011年
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1 王丹丹;浮法玻璃成形工艺中锡液流场的数值模拟[D];武汉理工大学;2013年
2 李劲爽;浮法玻璃成型过程可视化仿真的研究[D];武汉理工大学;2013年
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10 戴志良;;成形过程中锡对浮法玻璃的渗透[A];全国第五届浮法玻璃及深加工玻璃技术研讨会论文集[C];2003年
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7 记者 苏成华 通讯员 姚朝磊 谢新华;山东巨润特种优质浮法玻璃项目正式开工[N];菏泽日报;2008年
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7 刘世民;浮法玻璃表面渗锡研究及电气石纳米薄膜制备与性能表征[D];燕山大学;2008年
8 张庆文;受限空间火灾环境下玻璃破裂行为研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 彭向前;产品表面缺陷在线检测方法研究及系统实现[D];华中科技大学;2008年
10 邵宏根;浮法玻璃成型的数值模拟与实验研究[D];燕山大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 李劲爽;浮法玻璃成型过程可视化仿真的研究[D];武汉理工大学;2013年
4 李立;浮法玻璃退火过程中应力的理论研究[D];燕山大学;2011年
5 周发军;大连浮法玻璃有限公司市场营销战略研究[D];大连理工大学;2001年
6 徐华刚;基于PCS7的浮法玻璃热端控制系统设计[D];华东理工大学;2014年
7 杜娟;浮法玻璃下表面渗锡的研究[D];燕山大学;2003年
8 许哲峰;SO_2对热辊及浮法玻璃的作用机理研究[D];燕山大学;2004年
9 毛清华;浮法玻璃拉边过程的数值模拟及实验研究[D];燕山大学;2003年
10 封福明;浮法玻璃在退火窑A-B-C区内退火过程的工程仿真研究[D];燕山大学;2012年
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