鑄鐵型材水平連鑄拉坯工藝參數(shù)控制規(guī)律與自適應(yīng)整定研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 03:16
鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大,被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、機(jī)床、印刷、農(nóng)業(yè)機(jī)械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設(shè)置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)置不合理會導(dǎo)致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷,F(xiàn)有鑄鐵型材生產(chǎn)企業(yè)拉坯工藝參數(shù)控制技術(shù)參差不齊,尚無完整的理論體系。為了深入研究上述問題,本文以鑄鐵型材拉坯工藝為研究對象,研究拉坯工藝參數(shù)控制規(guī)律,拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定問題,以便解決生產(chǎn)事故與鑄件缺陷問題,為生產(chǎn)企業(yè)提供一定的理論體系指導(dǎo)。采用數(shù)值模擬與非線性擬合方法進(jìn)行拉坯控制規(guī)律研究。基于ProCast軟件建立鑄鐵型材水平連鑄模型,以結(jié)晶器出口凝殼厚度和鑄件成裂指數(shù)為約束條件,獲取不同型材的拉坯工藝參數(shù),依據(jù)控制變量法得出拉坯工藝參數(shù)(拉坯速度、拉停比、拉坯周期)與鑄造工藝參數(shù)(澆注溫度、鑄坯寬度、一冷強(qiáng)度、二冷強(qiáng)度)之間存在非線性,強(qiáng)耦合的關(guān)系,以及他們之間的控制規(guī)律。由于鑄鐵型材拉坯工藝參數(shù)控制系統(tǒng)具有非線性和強(qiáng)耦合的特點(diǎn),而且無法建立數(shù)學(xué)模型,采用BP、GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行拉坯工藝參數(shù)自適應(yīng)整定研究;贛atlab軟件建立以鑄造工藝參數(shù)為輸入,拉坯工藝參數(shù)為輸出的控制模型。仿真...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型有限元網(wǎng)格劃分
圖 3-4 重力方向設(shè)置示意圖g.3-4 Schematic diagram of gravity direction set型、材料的初始溫度以及應(yīng)力類型設(shè)置據(jù)庫中選擇石墨(Graphite(chill)),給定。料數(shù)據(jù)庫沒法選取,需要在自定義數(shù)他成分及百分含量如下表 3-1 所示,初彈塑性模型,再使用自帶計(jì)算器計(jì)算其(Density)、固相分?jǐn)?shù)(Fration solid)、cosity)、楊氏模量(YoungModulus)、屈關(guān)熱物性參數(shù)。固相線 957 攝氏度,表 3-1 鑄鐵化學(xué)成分百分含量b.3-1 Percentage of chemical composition of cas P S
圖 3-5 體設(shè)置管理器Fig.3-5 Body settings manager3.3 界面換熱系數(shù)設(shè)置在鑄鐵型材水平連鑄的過程中存在熱傳導(dǎo)與熱對流兩種熱傳遞方式,不同介同傳遞方式所引起的傳熱導(dǎo)效率必然不同,ProCast 中用界面換熱系數(shù)表示不熱交換的能力,界面換熱系數(shù)越大換熱能力越強(qiáng)。ProCast 網(wǎng)格劃分采用有限元法,不同的界面之間網(wǎng)格連接方式也不同,為此, EQUIC、COINC、NCOINC 三種類型的界面類型供使用者選擇【58】。本課題研究的鑄鐵型材水平連鑄模型中有 3 個(gè)相互接觸的面,如圖 3-6 所示。器之間的接觸面定義為 INTERFACE-1,需要在此接觸面設(shè)置界面換熱與熱量,選用 NCOINC 界面類型可以定義兩個(gè)數(shù)值,在水平連鑄過程中也將這一換一冷換熱系數(shù),其大小代表一冷區(qū)冷卻強(qiáng)度,取值根據(jù)不同工藝狀況決定;鐵之間的接觸面定義為 INTERFACE-2,選用 COINC 界面類型,為使鐵液始終,此處需要設(shè)置比較小的界面換熱系數(shù),設(shè)置為2100 w /m K ;在非穩(wěn)態(tài)連鑄模與鑄件之間存在折疊層,隨著折疊層的展開鐵液與鑄件之間會生成新的界面,
本文編號:2934873
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型有限元網(wǎng)格劃分
圖 3-4 重力方向設(shè)置示意圖g.3-4 Schematic diagram of gravity direction set型、材料的初始溫度以及應(yīng)力類型設(shè)置據(jù)庫中選擇石墨(Graphite(chill)),給定。料數(shù)據(jù)庫沒法選取,需要在自定義數(shù)他成分及百分含量如下表 3-1 所示,初彈塑性模型,再使用自帶計(jì)算器計(jì)算其(Density)、固相分?jǐn)?shù)(Fration solid)、cosity)、楊氏模量(YoungModulus)、屈關(guān)熱物性參數(shù)。固相線 957 攝氏度,表 3-1 鑄鐵化學(xué)成分百分含量b.3-1 Percentage of chemical composition of cas P S
圖 3-5 體設(shè)置管理器Fig.3-5 Body settings manager3.3 界面換熱系數(shù)設(shè)置在鑄鐵型材水平連鑄的過程中存在熱傳導(dǎo)與熱對流兩種熱傳遞方式,不同介同傳遞方式所引起的傳熱導(dǎo)效率必然不同,ProCast 中用界面換熱系數(shù)表示不熱交換的能力,界面換熱系數(shù)越大換熱能力越強(qiáng)。ProCast 網(wǎng)格劃分采用有限元法,不同的界面之間網(wǎng)格連接方式也不同,為此, EQUIC、COINC、NCOINC 三種類型的界面類型供使用者選擇【58】。本課題研究的鑄鐵型材水平連鑄模型中有 3 個(gè)相互接觸的面,如圖 3-6 所示。器之間的接觸面定義為 INTERFACE-1,需要在此接觸面設(shè)置界面換熱與熱量,選用 NCOINC 界面類型可以定義兩個(gè)數(shù)值,在水平連鑄過程中也將這一換一冷換熱系數(shù),其大小代表一冷區(qū)冷卻強(qiáng)度,取值根據(jù)不同工藝狀況決定;鐵之間的接觸面定義為 INTERFACE-2,選用 COINC 界面類型,為使鐵液始終,此處需要設(shè)置比較小的界面換熱系數(shù),設(shè)置為2100 w /m K ;在非穩(wěn)態(tài)連鑄模與鑄件之間存在折疊層,隨著折疊層的展開鐵液與鑄件之間會生成新的界面,
本文編號:2934873
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