板坯連續(xù)矯直過程鼓肚變形的研究
本文關(guān)鍵詞:板坯連續(xù)矯直過程鼓肚變形的研究
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【摘要】:帶液芯矯直是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化高效連鑄必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。板坯連鑄連續(xù)矯直過程中,凝固坯殼的綜合變形不僅包括在矯直力矩的作用下產(chǎn)生的矯直變形,同時(shí)也包括在鋼水靜壓力的作用下產(chǎn)生的鼓肚變形以及其它因素引起的變形。鼓肚變形一旦超過鑄坯變形臨界值,鑄坯就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)裂缺陷。因此,對(duì)矯直區(qū)內(nèi)鑄坯坯殼的鼓肚變形進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際意義;阼T坯材料的高溫蠕變和彈性理論,建立了求解連鑄板坯鼓肚變形的粘彈性數(shù)學(xué)模型,根據(jù)坯殼的初始狀態(tài)確定了模型的邊界條件,并利用此模型計(jì)算出坯殼的鼓肚變形和鼓肚應(yīng)變。建立了三維非穩(wěn)態(tài)凝固傳熱有限元模型,并對(duì)鑄坯材料的熱物性參數(shù)進(jìn)行了合理的選擇和處理。對(duì)板坯連鑄凝固傳熱過程進(jìn)行計(jì)算,得到了鑄坯凝固過程中的溫度分布和坯殼增長(zhǎng)情況?紤]鑄坯材料的高溫蠕變特性和鑄坯運(yùn)動(dòng)對(duì)坯殼鼓肚變形的影響,建立了矯直過程中動(dòng)態(tài)的熱力耦合有限元模型,并對(duì)鑄坯材料的高溫力學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行了合理的選擇和處理。對(duì)板坯連續(xù)矯直過程進(jìn)行計(jì)算,得到了坯殼鼓肚變形以及鑄坯固液交界面處鼓肚應(yīng)變和應(yīng)變速率的變化規(guī)律。同時(shí),計(jì)算分析了拉坯速度和輥間距對(duì)坯殼鼓肚變形以及鑄坯固液交界面處鼓肚應(yīng)變和應(yīng)變速率的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:板坯連鑄 矯直區(qū) 高溫蠕變 鼓肚變形
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG249.7
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 連鑄坯矯直技術(shù)的發(fā)展概況9-10
- 1.1.1 連鑄坯矯直技術(shù)概述9
- 1.1.2 國(guó)內(nèi)外連鑄矯直技術(shù)的發(fā)展9-10
- 1.2 鼓肚變形的概述10-13
- 1.2.1 鼓肚現(xiàn)象對(duì)連鑄生產(chǎn)的影響10-11
- 1.2.2 鼓肚變形的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 課題研究的意義及主要研究?jī)?nèi)容13-15
- 1.3.1 課題研究的意義13-14
- 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容14-15
- 第2章 鑄坯矯直與鼓肚變形的研究15-33
- 2.1 鑄坯材料的蠕變理論15-19
- 2.1.1 蠕變現(xiàn)象15
- 2.1.2 蠕變曲線15-16
- 2.1.3 蠕變本構(gòu)方程16-19
- 2.2 鑄坯矯直理論19-27
- 2.2.1 矯直基本原理19-22
- 2.2.2 矯直方法分類22-27
- 2.3 鑄坯鼓肚變形理論27-32
- 2.3.1 坯殼鼓肚變形的粘彈性解27-30
- 2.3.2 鼓肚變形的影響因素30-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第3章 連續(xù)矯直模型建立及求解33-52
- 3.1 凝固傳熱模型的理論基礎(chǔ)33-38
- 3.1.1 鑄坯的凝固傳熱33-36
- 3.1.2 傳熱問題的數(shù)學(xué)描述36-38
- 3.2 凝固傳熱有限元模型的建立及求解38-44
- 3.2.1 連鑄機(jī)主要參數(shù)38-39
- 3.2.2 凝固傳熱模型的建立及求解39-44
- 3.3 熱力耦合分析的有限元法44-46
- 3.3.1 鑄坯鼓肚變形過程的熱力耦合作用44
- 3.3.2 熱力耦合有限元方程及其求解44-46
- 3.4 連續(xù)矯直熱力耦合模型的建立及求解46-50
- 3.4.1 矯直模型的假設(shè)與簡(jiǎn)化46-47
- 3.4.2 矯直模型的初始條件和邊界條件47-48
- 3.4.3 材料的高溫力學(xué)性能48-50
- 3.5 本章小結(jié)50-52
- 第4章 連續(xù)矯直仿真結(jié)果分析52-71
- 4.1 凝固傳熱模型結(jié)果分析52-55
- 4.1.1 結(jié)晶器中鑄坯溫度場(chǎng)分析52-53
- 4.1.2 二冷區(qū)鑄坯溫度場(chǎng)分析53-55
- 4.2 熱力耦合模型結(jié)果分析55-65
- 4.2.1 鼓肚變形規(guī)律55-57
- 4.2.2 鑄坯應(yīng)力分布57-59
- 4.2.3 鑄坯應(yīng)變分布59-62
- 4.2.4 鑄坯應(yīng)變速率分布62-65
- 4.3 鼓肚變形影響因素的研究65-69
- 4.3.1 拉速對(duì)鼓肚變形的影響65-67
- 4.3.2 輥間距對(duì)鼓肚變形的影響67-69
- 4.4 本章小結(jié)69-71
- 結(jié)論71-73
- 參考文獻(xiàn)73-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果76-77
- 致謝77
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,本文編號(hào):1059981
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