本文研究的對象是某鋼廠的結晶器寬面足輥。該足輥在使用過程中多次出現(xiàn)足輥不轉（拆卸后軸承轉動自如）,輥套和足輥軸彎曲變形燒損等問題。通過有限元分析,找出足輥彎曲變形失效的原因,對足輥進行改進�？紤]到鑄坯對足輥的影響,通過建立足輥+鑄坯整體系統(tǒng)模型,使足輥與鑄坯接觸部位的邊界條件和鑄坯對足輥表面進行輻射換熱時的邊界條件更符合實際情況。對足輥+鑄坯整體系統(tǒng)施加溫度邊界,計算得到足輥的溫度場。利用順序耦合法,將溫度場結果以熱載荷形式導入結構分析中,計算足輥在熱載荷作用下的應力和變形。在熱應力基礎上,施加隨連鑄高度變化的鋼水靜壓力,計算足輥在熱載荷和機械載荷共同作用下的應力和變形。由于足輥在高溫條件下長時間使用會產(chǎn)生蠕變,依據(jù)足輥的使用現(xiàn)狀,求解足輥使用240h和1000h的應力和變形。計算結果表明,足輥輥套在使用時的最大等效應力為350.92MPa,遠小于35Cr Mo鋼在600℃時的屈服極限,安全系數(shù)為1.38,因此蠕變前足輥的強度滿足使用要求。蠕變后輥套的應力遠遠大于35CrMo鋼在600℃的蠕變極限和持久極限,蠕變后的足輥強度不能滿足使用要求。并且,蠕變前后輥套的軸向變形都大于輥套與足輥... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學安徽省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的、意義
    1.3 連鑄輥研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究思路、內(nèi)容及重點
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究重點
    1.5 研究方法
        1.5.1 有限元分析及ANSYS概述
        1.5.2 ANSYS耦合場分析
第二章 結晶器足輥非線性有限元模型
    2.1 結晶器足輥概述
        2.1.1 結晶器足輥的作用及結構形式
        2.1.2 結晶器足輥工作原理及失效形式
    2.2 足輥模型及性能參數(shù)
        2.2.1 足輥實體模型
        2.2.2 足輥材料的物性參數(shù)
    2.3 連鑄坯尺寸及性能參數(shù)
        2.3.1 連鑄坯尺寸
        2.3.2 鑄坯材料的物性參數(shù)
    2.4 足輥系統(tǒng)實體模型
    2.5 足輥系統(tǒng)接觸非線性
        2.5.1 足輥系統(tǒng)實體接觸模型
        2.5.2 足輥系統(tǒng)有限元接觸模型
    2.6 本章小結
第三章 結晶器足輥溫度場分析
    3.1 熱分析基本理論
        3.1.1 熱傳遞理論基礎
        3.1.2 熱傳導理論
        3.1.3 熱對流理論
        3.1.4 熱輻射理論
        3.1.5 能量守恒法則
    3.2 足輥系統(tǒng)熱量傳遞過程
        3.2.1 結晶器熱量傳遞
        3.2.2 二冷區(qū)熱量傳遞
        3.2.3 二冷區(qū)接觸傳熱
    3.3 足輥系統(tǒng)溫度分析
        3.3.1 溫度場邊界條件
        3.3.2 鑄坯溫度場
        3.3.3 足輥溫度場
    3.4 本章小結
第四章 結晶器足輥應力變形分析和蠕變分析
    4.1 足輥應力及變形分析
        4.1.1 足輥熱應力及變形分析
        4.1.2 足輥熱機耦合應力及變形分析
    4.2 蠕變分析
        4.2.1 蠕變概述
        4.2.2 蠕變計算
        4.2.3 蠕變計算結果
    4.3 本章小結
第五章 結晶器足輥結構改進分析
    5.1 足輥結構改進方案
    5.2 改進模型的熱-機耦合分析
    5.3 足輥改進后蠕變分析
    5.4 本章小結
第六章 總結和展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
研究生期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3004296