新型電渣熔合特厚板原料坯工藝有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 16:37
隨著大型船舶制造及海洋工程建設(shè)等裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特厚板作為其基礎(chǔ)原材料的需求大幅度增加。在國內(nèi),一般厚度大于60mm的鋼板稱之為特厚板。在特厚板的生產(chǎn)過程中,為了保證其質(zhì)量與性能,需要用軋機(jī)進(jìn)行一定壓縮比的軋制。因此,原料坯的質(zhì)量對(duì)特厚板的質(zhì)量起決定性作用,可以說特厚板技術(shù)的關(guān)鍵在于原料坯的制造?v觀國內(nèi)市場(chǎng),伴隨著巨大的特厚板產(chǎn)能的同時(shí),又由于不能制造大單重特厚原料坯,從而難以生產(chǎn)厚度大于150mm的特厚板。所以,開發(fā)新技術(shù),對(duì)于生產(chǎn)厚度大于400mm,單重大于40噸的特厚板原料坯具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。綜合考慮國內(nèi)外現(xiàn)有的特厚板原料坯的生產(chǎn)方式,寶鋼中央研究院決定開拓創(chuàng)新,將電渣熔合技術(shù)作為開發(fā)新型低成本高質(zhì)量的特厚板原料坯制造的技術(shù)基礎(chǔ)。本文以ANSYS13.0有限元分析軟件為平臺(tái),對(duì)電渣熔合特厚板原料坯的工藝過程進(jìn)行探索研究。由于該工藝具有多相、多系統(tǒng)集成的復(fù)雜性,我們確定以熱場(chǎng)、電場(chǎng)為基礎(chǔ),建立工藝生產(chǎn)過程中的溫度場(chǎng)、電場(chǎng)模型,選擇邊界條件,計(jì)算體系在不同參數(shù)下的溫度、電場(chǎng)分布狀態(tài)。該研究旨在為新型電渣熔合特厚板原料坯生產(chǎn)提供理論依據(jù),確定工藝流程的關(guān)鍵參數(shù)。研究成果對(duì)改進(jìn)工...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
附件
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電渣冶金技術(shù)
1.2.1 電渣冶金概況
1.2.2 電渣冶金原理
1.2.3 電渣冶金的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 電渣冶金有限元分析的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.4 有限元分析簡(jiǎn)介
1.4.1 有限元方法概述
1.4.2 有限元分析的基本理論
1.4.3 有限元求解問題的基本步驟
1.4.4 大型有限元軟件 ANSYS 介紹
1.5 課題來源、意義和主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題來源和意義
1.5.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 熔合過程 ANSYS 溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 電磁場(chǎng)有限元分析理論
2.2.1 電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2.2 電磁場(chǎng)有限元分析思想與方法
2.2.3 電磁場(chǎng)中計(jì)算處理與邊界條件
2.3 溫度場(chǎng)有限元分析理論
2.3.1 傳熱學(xué)基本知識(shí)
2.3.2 溫度場(chǎng)有限元分析思想及方法
2.3.3 固態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算處理與邊界條件
2.4 本章小結(jié)
第三章 電渣熔合特厚板原料坯工藝二維有限元分析
3.1 引言
3.2 二維模擬分析過程
3.2.1 體系的熱量分配
3.2.2 界定研究對(duì)象
3.2.3 模型中的參數(shù)與網(wǎng)格劃分
3.2.4 模型中物性參數(shù)
3.2.5 初值與邊界條件處理
3.2.6 求解設(shè)置
3.3 有限元分析結(jié)果
3.3.1 電磁場(chǎng)結(jié)果分析與討論
3.3.2 溫度場(chǎng)分析結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 電渣熔合特厚板原料坯工藝三維有限元分析
4.1 模型分析前處理
4.2 有限元分析結(jié)果討論
4.2.1 系統(tǒng)電場(chǎng)分析
4.2.2 系統(tǒng)溫度場(chǎng)分析
4.2.3 分析結(jié)果及預(yù)測(cè)
4.3 補(bǔ)充說明
4.4 工藝改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
附錄 1
附錄 2
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電渣冶金法生產(chǎn)大型鋼錠綜述[J]. 朱航宇,李正邦,王堇青. 鑄造技術(shù). 2012(03)
[2]Simulation of electro-slag re-melting process of 120t large ingot for nuclear power station and its application[J]. Liu Xihai1, Wang Junqing1, Jia Weiguo1, Gao Jianjun2, Zhao Lin2, and Tang Zuobin2 (1. School of Materials and Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110004, Liaoning, China; 2. China First Heavy Industries, Qiqihar 161042, Heilongjiang, China). China Foundry. 2011(04)
[3]電渣冶金過程中氧含量變化的研究[J]. 楊海森,常立忠,朱航宇,劉吉?jiǎng)?李正邦. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[4]電渣冶金的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李正邦. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[5]電渣爐的種類、結(jié)構(gòu)形式和選擇方法[J]. 隋鐵流. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[6]焊接過程有限元分析[J]. 高耀東,何建霞,喬云芳. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[7]Calcination of Slags for Electroslag Remelting[J]. DONG Yan-wu1,2,JIANG Zhou-hua1,XIAO Zhi-xin1,LI Zheng-bang2(1.School of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(08)
[8]氬氣保護(hù)對(duì)低合金鋼電渣重熔錠質(zhì)量的影響[J]. 常立忠,楊海森,李正邦. 特殊鋼. 2009(04)
[9]電渣重熔過程渣池流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模擬[J]. 劉福斌,姜周華,臧喜民,耿鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(07)
[10]Effect of Low-Frequency AC Power Supply During Electroslag Remelting on Qualities of Alloy Steel[J]. CHANG Li-zhong1,SHI Xiao-fang2,YANG Hai-sen1,LI Zheng-bang1(1.Department of Metallurgical Technology,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2.School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2009(04)
碩士論文
[1]用有限元法分析焊接引起的鋼結(jié)構(gòu)變形[D]. 李娟.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3154104
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
附件
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電渣冶金技術(shù)
1.2.1 電渣冶金概況
1.2.2 電渣冶金原理
1.2.3 電渣冶金的應(yīng)用與發(fā)展
1.3 電渣冶金有限元分析的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.4 有限元分析簡(jiǎn)介
1.4.1 有限元方法概述
1.4.2 有限元分析的基本理論
1.4.3 有限元求解問題的基本步驟
1.4.4 大型有限元軟件 ANSYS 介紹
1.5 課題來源、意義和主要研究?jī)?nèi)容
1.5.1 課題來源和意義
1.5.2 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 熔合過程 ANSYS 溫度場(chǎng)、電磁場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 電磁場(chǎng)有限元分析理論
2.2.1 電磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2.2 電磁場(chǎng)有限元分析思想與方法
2.2.3 電磁場(chǎng)中計(jì)算處理與邊界條件
2.3 溫度場(chǎng)有限元分析理論
2.3.1 傳熱學(xué)基本知識(shí)
2.3.2 溫度場(chǎng)有限元分析思想及方法
2.3.3 固態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算處理與邊界條件
2.4 本章小結(jié)
第三章 電渣熔合特厚板原料坯工藝二維有限元分析
3.1 引言
3.2 二維模擬分析過程
3.2.1 體系的熱量分配
3.2.2 界定研究對(duì)象
3.2.3 模型中的參數(shù)與網(wǎng)格劃分
3.2.4 模型中物性參數(shù)
3.2.5 初值與邊界條件處理
3.2.6 求解設(shè)置
3.3 有限元分析結(jié)果
3.3.1 電磁場(chǎng)結(jié)果分析與討論
3.3.2 溫度場(chǎng)分析結(jié)果與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 電渣熔合特厚板原料坯工藝三維有限元分析
4.1 模型分析前處理
4.2 有限元分析結(jié)果討論
4.2.1 系統(tǒng)電場(chǎng)分析
4.2.2 系統(tǒng)溫度場(chǎng)分析
4.2.3 分析結(jié)果及預(yù)測(cè)
4.3 補(bǔ)充說明
4.4 工藝改進(jìn)
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)束語
5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
附錄 1
附錄 2
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電渣冶金法生產(chǎn)大型鋼錠綜述[J]. 朱航宇,李正邦,王堇青. 鑄造技術(shù). 2012(03)
[2]Simulation of electro-slag re-melting process of 120t large ingot for nuclear power station and its application[J]. Liu Xihai1, Wang Junqing1, Jia Weiguo1, Gao Jianjun2, Zhao Lin2, and Tang Zuobin2 (1. School of Materials and Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110004, Liaoning, China; 2. China First Heavy Industries, Qiqihar 161042, Heilongjiang, China). China Foundry. 2011(04)
[3]電渣冶金過程中氧含量變化的研究[J]. 楊海森,常立忠,朱航宇,劉吉?jiǎng)?李正邦. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[4]電渣冶金的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 李正邦. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[5]電渣爐的種類、結(jié)構(gòu)形式和選擇方法[J]. 隋鐵流. 材料與冶金學(xué)報(bào). 2011(S1)
[6]焊接過程有限元分析[J]. 高耀東,何建霞,喬云芳. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(06)
[7]Calcination of Slags for Electroslag Remelting[J]. DONG Yan-wu1,2,JIANG Zhou-hua1,XIAO Zhi-xin1,LI Zheng-bang2(1.School of Materials and Metallurgy,Northeastern University,Shenyang 110004,Liaoning,China;2.Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(08)
[8]氬氣保護(hù)對(duì)低合金鋼電渣重熔錠質(zhì)量的影響[J]. 常立忠,楊海森,李正邦. 特殊鋼. 2009(04)
[9]電渣重熔過程渣池流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模擬[J]. 劉福斌,姜周華,臧喜民,耿鑫. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(07)
[10]Effect of Low-Frequency AC Power Supply During Electroslag Remelting on Qualities of Alloy Steel[J]. CHANG Li-zhong1,SHI Xiao-fang2,YANG Hai-sen1,LI Zheng-bang1(1.Department of Metallurgical Technology,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2.School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2009(04)
碩士論文
[1]用有限元法分析焊接引起的鋼結(jié)構(gòu)變形[D]. 李娟.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3154104
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3154104.html
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