收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

薄板连铸坯的温度与应力状态的研究

陈登福  
【摘要】:簿板坯连铸是世界钢铁生产中正在开发的重大新技术,对其凝固过程中温度与应力状态的研究无疑具有十分重要的意义。本文在文献评述的基础上,建立了薄板坯连铸凝固过程中的温度模型和应力模型,计算了铸坯中的温度场和应力应变分布,获得了铸坯的二冷制度并对各种条件下凝固的铸坯中出现裂纹的可能性进行了预测,所得结果可用于指导薄板坯连铸生产和技术研究。 建立的薄板坯凝固热现象(温度)的数学模型属二维模型,模型中引入了修正的等效比热法,采用了变时间步长,首次考虑了薄板坯内外弧和铸坯横向上的冷却差别,从而使模型计算精确。第一次提出了连铸有效喷淋系数和有效比水量的概念,模拟优化计算获得了薄板坯(厚度60mm)合理的二冷制度,温度场及坯壳形貌等的变化规律。铸坯出坯温度高,断面温度均匀,这对薄板坯连铸连轧具有重要意义。 开拓建立了薄板坯连铸二维平面应变热弹塑性蠕变应力(TEPC)模型,给出了高温蠕变条件下铸坯的弹性区,塑性区和过渡区的应力应变本构关系并推导获得了相应的新的等效塑性应变增量的表达式,针对薄板坯的凝固特点,发展和宄善了其应力问题的有限元求解法,实现了薄板坯不同凝固时刻应力计算时单元和节点的自动编号。研究表明,采用变带宽压缩存储技术并使用[L][L_0] [L]法求解,计算速度快、占用内存少,使微机对大型应力问题的计算成为可能.首次引人加权系数处理坯壳过渡区的温度荷载以使计算更为精确。 使用TEPC模型计算得到了不同凝固阶段薄板坯中的裂纹形成指数,等效应力、第一主应力,第一主应变和表面位移等的变化规律。在国内外第一个用应力模型较系统地研究了夹辊错位或变形、拉坯和矫直对铸坯中应力应变状态及内裂形成的影响。并分析了凝固初期和凝固末期表温回升对凝固前沿裂纹形成指数的影响,比较了TEPC模型和TEP(热弹塑性)模型的计算结果。 研究指出,蠕变对铸坯中的应力应变状态具有较显著的影响。蠕变作用中温度的影响最显著,其次才是蠕变时间的影响。薄饭坯在高拉速下,二冷初期坯壳中产生裂纹的可能性较大,拉速较低时其可能性较小。凝固中期到凝固末期铸坯中产生裂纹的可能性小。二冷初期央辊错位或交形,二冷中前期过大的拉坯力和二冷区过大的矫直力对薄板坯的应力应变分布具有重要影响,是引起铸坯内裂的主要原因。 实验室实验及生产试验表明,铸坯的温度场与计算结果基本相符。实验事实验对铸坯的质量检验没有发现内裂存在。生产试验的铸坯的表面质量较好。某些炉次的内部质量也较好,基本上未出现内裂,这与模型的计算结果在(?)机的一些设备和操作参数较好的情况下坯壳中基本不产生内裂相符。个别炉次的薄板坯具有不同程


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 苍大强;饶红践;;连续聚式分区流化床中不等温区间传热、传质的数学模型[J];过程工程学报;1990年01期
2 罗晓春;周孑民;赵涛;;熔锌工频有心感应炉熔沟的数值仿真[J];湖南冶金职业技术学院学报;2008年02期
3 宋小飞;温治;谢天华;冯俊小;石洪志;饶文涛;;室状加热炉烘炉过程数学模型及其数值模拟[J];冶金能源;2006年05期
4 陈兴禹;;连铸薄板坯质量控制[J];金属世界;2011年02期
5 邓永存;;唐钢FTSR生产线高强低合金钢热轧板卷的开发[J];冶金标准化与质量;2007年04期
6 张桂芳,沈厚发,王镭,柳百成;薄板坯连铸结晶器流场模拟和验证[J];钢铁钒钛;2005年02期
7 刘炜;;单自由度主动隔振系统建模及PID控制[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2007年02期
8 李建平;艾江波;胡仕成;;铝材退火炉退火过程的传热分析[J];热加工工艺;2007年20期
9 崔洪江;孙培廷;田瑞;;太阳能膜蒸馏实验与数学建模[J];大连海事大学学报;2010年01期
10 熊必勇;;涟钢高效连铸二冷技术研究[J];金属材料与冶金工程;2007年03期
11 温利军;张胤;;喷射成形液滴运动及传热的数值模拟[J];内蒙古科技大学学报;2008年01期
12 马爱清;俞子荣;;基于数字组合阀的真空差压铸造系统建模分析[J];铸造技术;2010年02期
13 陈登福;潘艳华;龙木军;;二次冷却通用仿真软件在方坯连铸中的应用[J];铸造;2006年02期
14 张青松;赵会军;张庆国;王树立;;埋地输油管道非稳态传热数值研究[J];管道技术与设备;2007年01期
15 张青松;赵会军;周诗岽;王树立;;基于PHOENICS软件埋地输油管道非稳态传热数值研究[J];新疆石油天然气;2007年01期
16 冯科;韩志伟;王勇;毛敬华;;板坯连铸机二次冷却系统的仿真分析及优化设计[J];铸造技术;2007年03期
17 曹艳丽;童树廷;;应用微机建立玻璃窑炉池壁温度场模型[J];玻璃;2007年04期
18 冯科;韩志伟;毛敬华;;板坯连铸机二次冷却系统的仿真分析及优化设计[J];钢铁技术;2007年02期
19 刘华飞;邢改兰;董刚;向顺华;柴阳宏;;全氢罩式炉钢卷在线温度跟踪模型[J];矿冶;2009年01期
20 周诗岽;;原油管道顺序输送热力过程模拟[J];油气田地面工程;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝小礼;张国强;邹声华;刘何清;;微型燃气轮机的模型与仿真(2):仿真[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年
2 王海涛;熊伟;李中华;;气体增压器充气过程动态仿真研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
3 伍志辉;田怀璋;高原;陈林辉;梁俊杰;石毅登;;制冷剂在管内蒸发换热过程的数值仿真[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年
4 郝小礼;张国强;邹声华;刘何清;;微型燃气轮机的模型与仿真(1):模型[A];全国暖通空调制冷2006年学术年会文集[C];2006年
5 刘和平;王志道;;通过仿真方法优化板坯连铸机二冷制度[A];连铸二次冷却技术交流会论文汇编[C];2005年
6 李昌勇;张永春;;水泥新型干法窑系统的数值仿真[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
7 李英辉;连琏;;拖曳声纳系统仿真运算研究[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
8 刘若辰;王英民;朱婷婷;;T-R~n配置型多基地声纳距离信息定位算法精度分析[A];2009年中国东西部声学学术交流会论文集[C];2009年
9 孙晓丽;王永龄;封峰;王天书;;冷连轧机改造三电控制系统[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
10 刘晓波;毛大恒;;铝铸轧铸嘴型腔的计算机仿真设计[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈登福;薄板连铸坯的温度与应力状态的研究[D];重庆大学;1997年
2 刘伟;厄尔尼诺事件多因素成因分析[D];吉林大学;2005年
3 潘立卫;板翅式甲醇水蒸汽重整制氢反应器的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
4 杨栋;裂缝中气液二相流体临界渗流机理与理论研究[D];太原理工大学;2005年
5 文成杨;双重介质气藏流固耦合数值模拟研究[D];西南石油学院;2005年
6 贾俊曦;固体氧化物燃料电池传热传质模型研究[D];大连理工大学;2006年
7 吴细秀;开关电器触头材料喷溅侵蚀模型研究及其试验[D];华中科技大学;2005年
8 闫水保;电厂热力系统节能分析方法研究[D];东南大学;2002年
9 赵桂连;水电站水机电联合过渡过程研究[D];武汉大学;2004年
10 蒋海洋;分子筛膜的制备和新型分子筛膜反应器[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小莹;可转位浅孔钻钻削力数值仿真及参数优化[D];西华大学;2005年
2 孙晖东;薄板坯连铸液芯压下过程的数值仿真[D];燕山大学;2008年
3 吴海燕;三组元液体火箭发动机推力室燃烧与再生冷却仿真研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 周祥军;柴油机受热零部件热负荷的实验研究及其数值仿真[D];武汉理工大学;2005年
5 王真;单臂架起重机臂架结构变幅运动与动力数值仿真[D];武汉理工大学;2003年
6 王博;旋风分离器内气固两相运动的数值仿真研究[D];西安建筑科技大学;2003年
7 窦磊;火药破碎对压力异常现象影响的数值仿真[D];南京理工大学;2002年
8 桑金阳;风力送丝组合控制研究[D];南华大学;2005年
9 王琼娥;双螺杆真空泵转子型线设计与仿真研究[D];浙江大学;2005年
10 马坤霞;FTSC薄板坯连铸夹杂物行为研究[D];河北理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海海成投资管理有限责任公司 韩洪宇;“数学模型”在投机交易中的应用[N];期货日报;2007年
2 刘春;首钢矿业公司大力推进数学建模活动[N];世界金属导报;2007年
3 John Kay 朱冠华;风险能用数学模型确定吗?[N];期货日报;2006年
4 齐瑞普;“数模”趟出数字管理路[N];首都建设报;2008年
5 刘军红 中国现代国际关系研究院学者;数学模型的驱动器[N];东方早报;2007年
6 ;数学系毕业生成职场新宠[N];市场报;2006年
7 兴化市荻垛镇中心小学 孙云峰;给数学注入“源头活水”[N];成才导报.教育周刊;2008年
8 记者 童云 通讯员 徐仁本;宝钢热轧厂开发数模优化轧制生产[N];中国冶金报;2007年
9 华东师范大学商学院副院长、教授 叶德磊;清醒认识经济学现状[N];解放日报;2009年
10 王小龙;美开发出交通拥堵数学模型[N];科技日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978