【摘要】：真空加熱爐是真空熱處理技術中最重要的組成部分,所以對真空加熱爐的結構設計和優(yōu)化,參數(shù)和性能分析,溫度場的研究都是非常重要的。如果可以掌握真空加熱爐溫度場的分布情況,那么將對金屬材料的反應機理和制造工藝的進步有著至關重要的影響。本論文以內(nèi)熱式多級連續(xù)真空爐為研究對象,利用有限元思想對真空爐溫度場進行分析,利用ANSYS軟件對真空爐溫度場進行建模仿真。通過對之前仿真建模過程進行分析發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)盤對真空爐溫度場均勻性有很大影響,將真空爐模型分為蒸發(fā)區(qū)域和冷卻區(qū)域并對進行模擬仿真得出溫度場模型。為了驗證溫度場模型的準確性設計了真空爐溫度場測試系統(tǒng),設計了新型的真空爐爐體結構,通過K型熱電偶對爐內(nèi)溫度進行實時采集,利用西門子PLC-300的模擬量輸入輸出模塊對真空爐爐內(nèi)溫度進行采集和控制,最后將PLC-300中的數(shù)據(jù)利用組態(tài)王軟件對實驗數(shù)據(jù)進行顯示和記錄,并根據(jù)溫度場測試系統(tǒng)搭建實驗平臺。為了確保測試數(shù)據(jù)的有效性和準確性,根據(jù)GB/T9452—2012《熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法》規(guī)定和真空爐溫度場分布規(guī)律進行熱電偶測試點位置優(yōu)化。優(yōu)化后的測試點能準確的反應溫度場的變化情況,保證了測試數(shù)據(jù)的有效性。對可能造成測量數(shù)據(jù)誤差進行相關處理,保證了數(shù)據(jù)的準確性。通過實測數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)的對比得出真空爐溫度場仿真模型和真空爐爐內(nèi)溫度場實際情況大致相同,驗證了模型的準確性,同時也反應出整個真空爐溫度場測試系統(tǒng)的可行性。通過此次研究,對建立完善的真空爐溫度場模型和溫度場測量系統(tǒng)有著重大意義。為以后探究真空爐溫度場均勻性的影響因素和優(yōu)化設計真空爐結構奠定了基礎。
【圖文】：

zu}sxs模塊結構圖

間的區(qū)域幾乎近似于真空。所以蒸發(fā)盤對爐內(nèi)溫度場有很強的隔離作用，所以通逡逑過對之間溫度場仿真模型進行分析總結后，，將真空爐簡化模型劃分為蒸發(fā)區(qū)域和逡逑冷卻區(qū)域兩個部分如圖２－３所示。逡逑最后，根據(jù)之前的ＡＮＳＹＳ軟件模擬仿真過程對改進后的真空爐溫度場模型逡逑進行仿真，通過構建改進后幾何模型、設置相關參數(shù)、劃分網(wǎng)格、施加邊界條件逡逑求解等等，得出改進后的真空爐溫度場模擬仿真圖如圖３－５所示：逡逑「渮一邐丨——＇，麗逡逑１逡逑－■ＳｓＯＯＭｉｌｔ逡逑Ｉ邐ｒ邋Ｉ逡逑Ｌ‘．邐ＭＭＩ逡逑圖２－５溫度場模擬仿真圖逡逑從真空爐溫度場模擬仿真圖可以看出蒸發(fā)區(qū)域內(nèi)具有較好的均勻性，基本可逡逑以保持上下溫度一致性。但是冷卻區(qū)域內(nèi)溫度均勻性較差，從蒸發(fā)盤到爐壁呈降逡逑低趨勢，從上到下溫度遞減。綜上所述，改進前后真空爐溫度場分布圖在蒸發(fā)區(qū)逡逑域內(nèi)溫度均勻性差別很大
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG155.16

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳焰;張礦偉;趙曉俠;戴永年;何宇翔;雷金輝;;模糊參數(shù)自整定PID控制算法在真空冶煉中的應用[J];真空科學與技術學報;2014年05期

2 許曉平;王躍飛;雷金輝;何宇翔;陳焰;;內(nèi)熱式多級連續(xù)真空爐溫度場的有限元分析[J];特種鑄造及有色合金;2013年10期

3 陳焰;張礦偉;張少杰;趙曉俠;;模糊PID在真空爐分離二元合金溫度控制中的應用[J];特種鑄造及有色合金;2013年09期

4 高陽;陳焰;司興登;;基于模糊PID參數(shù)自整定真空冶煉爐溫度控制系統(tǒng)的研究[J];貴州大學學報(自然科學版);2013年01期

5 蔡秀明;沈y

本文編號：2552840