收藏本站
《南京理工大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

转炉托圈机械—热应力耦合三维非线性分析

吴林峰  
【摘要】:转炉托圈支撑转炉炉体,并传递炉体倾动力矩,是炼钢机械中极其重要的部件。它在工作过程中,受到热负荷和机械负荷的共同作用,工况恶劣,容易产生裂纹而导致破坏。本文首先从理论上分析了托圈的机械应力、热应力的有限元计算原理,并以新设计的转炉托圈为例,进行了实体建模。然后用三维非线性有限元法对其机械应力、热应力及二者的耦合分别进行了计算,研究了托圈在不同工况下其应力分布和变化规律。通过研究表明:托圈机械应力整体分布较低,位移较小,而且炉体处于不同的工作角度时,托圈产生的应力并不对称,下半托圈整体应力比上半托圈整体应力要大,而且随着倾动角度的增加,上部托圈应力减小。研究还发现热应力是导致托圈破坏的主要原因,它是机械应力的2~3倍。托圈周向温差引起的热应力比较小,可以忽略不计,径向温差引起的应力较大。当托圈受机械-热应力耦合作用时,托圈下部的应力值始终稍高于托圈上部,无论在何种工况下,球铰耳座附近应力都较高,为托圈的危险区域。根据托圈的应力分析,可以提出具体的设计方案,对托圈采用流水冷却,使得托圈各截面温差减小,降低热应力,从而延长其使用寿命,为托圈的设计及使用提供了可靠的参考数据和理论分析。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TF748.1

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 屈文涛;非常规条件下双圆弧齿轮传动工作能力研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王翔宇;某大型柴油机消声器结构热应力和内部流动研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李叶军;转炉全悬挂倾动装置设计优化及倾动力矩分析[D];江西理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵紫玉,高满旭;转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析[J];鞍山钢铁学院学报;1998年06期
2 张玉军;;不同场热—水—应力耦合过程二维有限元分析[J];地下空间与工程学报;2007年03期
3 武宝林,邵家辉,孟惠荣;螺旋角对双圆弧齿轮动态行为的影响分析[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年01期
4 武宝林,邵家辉,孟惠荣;双圆弧齿轮的螺旋角误差对其传动误差的影响分析[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年01期
5 冷纪桐,吕洪,章姚辉,赵军;某固定管板式换热器的温度场与热应力分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年02期
6 李峰,那树人;包钢3~#高炉冷却壁破损分析及其应力场计算[J];包头钢铁学院学报;1998年04期
7 李艳,张祖明;齿轮接触疲劳寿命、强度及应力最佳分布类型的确定[J];北京印刷学院学报;1999年03期
8 张爱锁;主汽管压力表管开孔处内壁裂纹生成原因[J];山西电力;2004年03期
9 郑晓红,赵翔,曹欣玉,王如竹;过热器弯管段有限元分析剩余寿命[J];锅炉技术;2004年01期
10 张洪武,顾元宪,钟万勰;传热与接触两类问题耦合作用的有限元分析[J];固体力学学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张淑杰;空间可展桁架结构的设计与热分析[D];浙江大学;2001年
2 胡鹏浩;非均匀温度场中机械零部件热变形的理论及应用研究[D];合肥工业大学;2001年
3 李绍彬;高速重载齿轮传动热弹变形及非线性耦合动力学研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 罗枫;三维网格模型的快速碰撞检测及相交体计算[D];浙江大学;2005年
2 郭辉;双圆弧齿轮的接触分析研究及应用[D];西北工业大学;2005年
3 陈胡兴;双圆弧齿轮传动的啮合特性及应力的有限元分析[D];南京航空航天大学;2005年
4 李碧浩;金属双螺杆泵螺杆转子性能分析[D];西北工业大学;2006年
5 袁菲;某火炮传动系统随机载荷下齿轮疲劳寿命预测方法研究[D];西北工业大学;2006年
6 季维英;管壳式换热器管板应力的三维有限元分析[D];南京理工大学;2006年
7 董万峰;斜流风机的内部流动分析与叶轮改型研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张磊;变速器齿轮承载能力分析方法的研究及应用[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 谢亮;排气系统的传热及热性能研究[D];武汉理工大学;2011年
2 邢志伟;超临界/超超临界火电机组齿轮传动系统稳态热分析[D];机械科学研究总院;2011年
3 宋亚卿;滚珠型弧面凸轮传动系统热特性分析[D];山东大学;2011年
4 陈后涛;汽车尾气温差发电装置热应力分析及优化[D];武汉理工大学;2012年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵紫玉,高满旭;转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析[J];鞍山钢铁学院学报;1998年06期
2 严开勇;50t氧气顶吹转炉扩容改造[J];冶金设备;1991年06期
3 R·S·Chamberlin;;碱性氧气转炉的热膨胀问题[J];重型机械;1966年05期
4 ;鞍钢180t转炉整体焊接三点铰式支承通水冷却托圈[J];北京科技大学学报;1989年02期
5 李春,安振国;30t氧气顶吹转炉托圈轴向移位原因分析及对策[J];冶金设备;1997年05期
6 黄秋峰,胡毅夫;冶金炉用特型碳化硅砖热应力和机械应力场数值模拟[J];湖南冶金;2004年04期
7 ;年产八万吨硫酸主要设备机械强度计算(连载)[J];硫酸工业;1976年02期
8 林海平,汪任初;φ4×45m冷却机托圈裂纹焊接工艺[J];有色设备;2000年01期
9 谭立新,马才,朱立国;转炉铰链装置制造工艺研究[J];冶金设备;2004年06期
10 郝宗权,周建国;悬链线在托圈中心线测量中的应用[J];机械管理开发;2001年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓帮林;王宝林;李军成;冯仁华;许胜利;;某汽油机排气歧管热应力分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
2 李诚固;;物质空间与社会空间耦合——城市空间结构研究的新视角[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年
3 张超;闫卓;杨庆新;陈海燕;;无接触电能传输系统可分离变压器耦合性能研究[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 范国芳;操小龙;;高超声速飞行器静气动弹性分析方法概述[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
5 王旱祥;车强;张玉英;;热采井割缝筛管的热应力分析[A];2009年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2009年
6 孔敏;隋梅;王慧;王佳佳;;高性能石英玻璃精密退火工艺研究[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
7 郑新伟;姚永林;;热负荷对高炉冷却系统影响的分析[A];全国冶金企业计控网络化研讨会论文集[C];2003年
8 陈秋炀;曾敏;张冬洁;杨剑;王秋旺;;高温换热器研究开发进展[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年
9 刘湘辉;周发明;孙艳华;;“集聚效应”:中小企业集群与城镇化耦合发展的机理分析[A];《两型社会建设与湖南管理创新》论坛论文集[C];2008年
10 贺德军;阮玲丽;;一次黔东南大暴雨过程的高低空急流耦合作用分析[A];贵州省气象学会2008年学术年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 全国炼钢—连铸知识竞赛组委会专家组;消除凝固应力,提高铸坯质量[N];中国冶金报;2008年
2 陶贵华 范泳;提高水泥窑用耐火材料使用寿命的技术要求[N];中国建材报;2007年
3 江苏常州市横山耐高温材料 韩亚伟;新型干法水泥窑用不定型耐火材料的优化配置[N];中国建材报;2007年
4 本报记者 黄琦;尼星 中国卫星研制再攀新高峰[N];中国航天报;2007年
5 Takashi Fujimoto;电路密度提高为焊接材料带来挑战[N];中国电子报;2008年
6 祝杰 张永 魏向阳;耦合:防洪调度显威力[N];黄河报;2005年
7 冯运生 谢杰华 范泳 田江涛;浅议水泥窑用不定形耐火材料的研究方向[N];中国建材报;2007年
8 于德录 邵玲;正确分析 有效控制[N];中国冶金报;2009年
9 朱新法 李扬;需要激情与制度的耦合[N];新华日报;2005年
10 宗边;“尼星速度”跨越哪些技术前沿[N];大众科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵在理;压力容器的结构分析与安全评估研究[D];武汉理工大学;2006年
2 张文龙;城市化与产业生态化耦合发展研究[D];暨南大学;2009年
3 刘学清;采用微波辐照技术制备热膨胀及玻璃化温度渐变的梯度聚合物材料的研究[D];四川大学;2004年
4 张勇;可约并联机构设计理论与方法研究[D];燕山大学;2006年
5 刘颖;应力刺激下成骨细胞c-fos基因表达及影响因素的实验研究[D];四川大学;2004年
6 杨卫娟;电站锅炉变负荷引起的水冷壁渣层热应力和吹灰在线模糊优化运行的基础理论研究[D];浙江大学;2003年
7 聂海光;注蒸汽井套管热应力及残余应力理论研究[D];西南石油学院;2003年
8 汤根土;平板状阳极支撑固体氧化物燃料电池的实验与数值模拟[D];浙江大学;2005年
9 符伟伟;一个高分辨率热带太平洋模式及其与全球大气模式的耦合研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2005年
10 王珺;含湿热的耦合粘弹性本构、断裂及应用[D];西南交通大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴林峰;转炉托圈机械—热应力耦合三维非线性分析[D];南京理工大学;2005年
2 刘波;冰层热应力非线性有限元分析[D];天津大学;2004年
3 毛信龙;PCB组件在再流焊过程中热变形的建模与仿真[D];天津大学;2005年
4 赵国平;330MW汽轮机优化滑停研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 张青;碳/碳化硅复合材料热膨胀行为研究[D];西北工业大学;2004年
6 郭艳菊;波长为1.3μm的高速光发射模块[D];河北工业大学;2005年
7 李清;多芯片组件基板的热效应和热应力分析[D];南京理工大学;2005年
8 费明利;钢管加热炉新型炉内辊的设计与材料优选[D];中南大学;2006年
9 张忠;平板在瞬态热冲击作用下的应力分析[D];哈尔滨工程大学;2007年
10 张玉强;介观体系中的量子效应[D];贵州大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026