鑄鐵型材水平連鑄拉坯工藝參數(shù)控制規(guī)律與自適應整定研究
發(fā)布時間:2020-12-24 03:16
鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大,被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié),設置不合理會導致拉漏、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。采用數(shù)值模擬與非線性擬合方法進行拉坯控制規(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、一冷強度、二冷強度)之間存在非線性,強耦合的關系,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)具有非線性和強耦合的特點,而且無法建立數(shù)學模型,采用BP、GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法進行拉坯工藝參數(shù)自適應整定研究;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】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型有限元網(wǎng)格劃分
圖 3-4 重力方向設置示意圖g.3-4 Schematic diagram of gravity direction set型、材料的初始溫度以及應力類型設置據(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,再使用自帶計算器計算其(Density)、固相分數(shù)(Fration solid)、cosity)、楊氏模量(YoungModulus)、屈關熱物性參數(shù)。固相線 957 攝氏度,表 3-1 鑄鐵化學成分百分含量b.3-1 Percentage of chemical composition of cas P S
圖 3-5 體設置管理器Fig.3-5 Body settings manager3.3 界面換熱系數(shù)設置在鑄鐵型材水平連鑄的過程中存在熱傳導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。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,需要在此接觸面設置界面換熱與熱量,選用 NCOINC 界面類型可以定義兩個數(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,此處需要設置比較小的界面換熱系數(shù),設置為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】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
模型有限元網(wǎng)格劃分
圖 3-4 重力方向設置示意圖g.3-4 Schematic diagram of gravity direction set型、材料的初始溫度以及應力類型設置據(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,再使用自帶計算器計算其(Density)、固相分數(shù)(Fration solid)、cosity)、楊氏模量(YoungModulus)、屈關熱物性參數(shù)。固相線 957 攝氏度,表 3-1 鑄鐵化學成分百分含量b.3-1 Percentage of chemical composition of cas P S
圖 3-5 體設置管理器Fig.3-5 Body settings manager3.3 界面換熱系數(shù)設置在鑄鐵型材水平連鑄的過程中存在熱傳導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。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,需要在此接觸面設置界面換熱與熱量,選用 NCOINC 界面類型可以定義兩個數(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,此處需要設置比較小的界面換熱系數(shù),設置為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,
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