异形坯连铸坯壳应力与鼓肚变形分析

坯壳应力引起的鼓肚变形是影响铸坯质量的重要因素,为防止过大的鼓肚变形,依据湍动能理论、热流传递理论和粘弹性理论,建立了异形坯三维热-力耦合模型,开发了鼓肚分析软件,从而避免了漏钢事故的发生.该模型将温度场和应力场的计算相互耦合,交替进行.结果表明:异形坯截面最危险点位于腹板中部,其次为翼板中点,在两者相结合的圆角部,由于凝固坯壳比较薄,其应力值也比较大;当坯壳厚度小于20 mm时,两点的鼓肚变形量将分别超过其极限变形量,铸坯出结晶器时必然发生漏钢事故.该模型通过预测坯壳应力和鼓肚变形量为现场安全生产提供了理论依据.     

异形坯结晶器三维流场模型的研究

依照湍动能理论及异形坯连铸的特点 ,建立了异形坯结晶器三维流场数学模型。运用该模型分析了不同水口参数及工艺参数条件下的流场分布 ,从而得出影响结晶器内钢液流动的因素有水口倾角、水口浸入深度及拉坯速度。结果表明 :采用上倾 15°有利于夹杂物上浮 ;拉速 0 .9m/s可使流场分布均匀 ;适宜的水口深度可选 2 0 0mm。利用该模型可对连铸过程进行离线分析 ,确定最佳参数 ,并可作为在线控制模型的基础     

异形坯连铸结晶器内三维流场的数值模拟

根据湍流理论及异形坯连铸的特点, 建立了异形坯结晶器三维流场数学模型, 对不同条件下的流场进行了数值模拟, 分析了水口结构和工艺参数变化时异形坯结晶器内涡心深度的变化规律及液面湍动能的分布状态. 结果表明 采用上倾式水口, 水口夹角为120°, 拉速为0.9m/s时, 结晶器内流场分布较为合理, 液面较稳定. 模拟结果与水模实验结果吻合较好. 该模型可对连铸过程进行离线分析, 确定最佳参数, 并可作为在线控制模型的基础.     

伴有相变的热传导焓式有限元法

本文应用热力学能量方程，推导出一种伴有相态变化的热传导焓式有限元求解公式，该方法的主要思路是在整个区域建立一个统一方程，用有限元法直接离散热焓场，利用数值方法救 出热焓分布，多面手根据热焓与温度之间的关系确定温度场和两相界面，通过对铸件凝固过程分析证明了该方法的正确性。     

液压缸定性分析的有限元法及其应用

开发了一个液压缸稳定性有限元分析程序GWCAD。用它对液压缸进行稳定性分析,比用常规方法精度要高得多。本文介绍了液压缸稳定性分析的有限元法及其应用。     

焓式有限元法分析离心铸造凝固过程

应用有限元法直接离散热焓场，推导出一处伴有相态变化的轴对称问题焓式有限元求解公式。通过对离心铸造凝固过程分析证明了该方法的正确性。     

概率论思想在一些不等式中的应用

随着概率论的应用和迅速发展,概率论的应用逐步深入到各个领域,涉足到各个行业。在数学上一些常见的不等式的证明,若运用代数方法较难得到解决,而运用概率方法就可以较方便地得到证明。这种证明方法沟通了不同学科之间的联系。应用概率方法证明不等式,是个很有用的方法,建立适当概率模型,使不等式的证明得到简化。本文主要研究了应用概率论的方法证明代数不等式、积分不等式和相关理论的应用。     

双辊冷却低过热度浇铸结晶器流场和温度场耦合数值模拟

提出了一种双辊冷却低过热度浇铸150 mm×150 mm方坯的技术,即使从中间包流出的钢水通过转动的冷却辊浇入结晶器内,通过降低钢水过热度改善铸坯质量.借助流体力学分析软件,对0.45C钢水的数值模拟结果发现,通过冷却辊冷却的钢液过热度降低,结晶器中钢水流冲击深度达250 mm,有利于打断凝固前沿的柱状晶,扩大等轴晶比例,同时结晶器内的钢液流场和温度场分布均匀,且铸坯的凝固状况也明显改善.     

铝板坯充型过程流场与温度场的耦合数值模拟

利用FLOW-3D软件对铝的充型过程进行了数值模拟,采用了耦合模拟的方法对结晶器内的流场和温度场进行了分析.通过比较不同的换热系数和浇铸速度下的结果,得到换热系数和浇铸速度对结晶器内流场和温度场的影响.     

异形坯连铸充型凝固过程数值模拟

利用CFD商用软件Flow-3d,对单双水口Q215钢750 mm×450 mm×120 mm异形坯连铸结晶器内钢水充型凝固过程进行数值模拟,得到了速度场、温度场的分布图和充填过程自由表面的位置和形状图。分析了单双水口模型对速度场及凝固的影响。结果表明,双水口模型可以减轻结晶器上部回流的强度,减小冲击深度,提高传热效率,加快结晶器内钢液的凝固速度,有助于提高铸坯的质量和提高拉速。