本文選題：材料科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科 + 鈉膨脹應(yīng)力模型　； 參考：《材料研究學(xué)報(bào)》2017年09期

【摘要】：在細(xì)觀層面上將陰極炭塊視為由骨料和粘結(jié)劑組成的二相復(fù)合材料,應(yīng)用蒙特卡洛方法建立二維隨機(jī)骨料模型,使用ANSYS有限元軟件的熱分析模塊求解鈉膨脹應(yīng)力模型,對(duì)不同形狀、級(jí)配、含量的骨料模型的鈉膨脹應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明:陰極炭塊細(xì)觀結(jié)構(gòu)的非均勻性造成鈉膨脹應(yīng)力的不均勻分布,特別是拉應(yīng)力集中導(dǎo)致陰極炭塊破損;級(jí)配0.003~0.015 m炭骨料鈉膨脹量最小,級(jí)配0.003~0.006 m炭骨料鈉膨脹量最大,骨料含量80%鈉膨脹量最小,骨料含量60%鈉膨脹量最大。該模型的數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符,表明該模型描述的鈉膨脹和應(yīng)力分布是合理和有效的,可以作為研究陰極炭塊鈉膨脹應(yīng)力性能的一種有效輔助手段。
[Abstract]:The cathode carbon block is regarded as a two-phase composite composed of aggregate and binder at the meso level. A two-dimensional random aggregate model is established by Monte Carlo method, and the expansion stress model of sodium is solved by thermal analysis module of ANSYS finite element software. The expansion stress of sodium in aggregate models with different shapes, grades and contents was numerically simulated. The results show that the inhomogeneity of the microstructure of the cathode carbon block results in the inhomogeneous distribution of the sodium expansion stress, especially the tensile stress concentration leads to the damage of the cathode carbon block, and the sodium expansion of the carbon aggregate of 0.003 ~ 0.015 m is the smallest, and the sodium expansion of the carbon aggregate of 0.003 ~ 0.006 m is the largest. The aggregate content of 80% sodium is the smallest, and the aggregate content of 60% sodium is the largest. The numerical simulation results of the model are in good agreement with the experimental results, which indicates that the sodium expansion and stress distribution described by the model is reasonable and effective, and can be used as an effective auxiliary means to study the expansion stress properties of cathode carbon blocks.
【作者單位】： 江西理工大學(xué)冶金與化學(xué)工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51264011,51564019)~~
【分類號(hào)】：TF821;TQ127.11

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本文編號(hào)：1812110