钢水连续测温传感器动态测温的仿真研究

在分析钢水连续测温传感器传热过程的基础上,建立了传感器的二维轴对称非线性非稳态传热模型。采用有限元方法对钢水连续测温传感器的动态测温过程进行了仿真研究,并分析了传感器插入深度、热物性参数、预热温度、边界条件等因素对测温准确性和动态特性的影响。实验结果表明,仿真值与测量值相比最大误差小于5℃,所建模型是正确的。传感器的插入深度及其变化率对动态测温误差、测量响应速度,测温的准确性均有较大的影响,其最小插入深度应为250 mm。传感器动态测温误差随着热容或密度的增大而增大,随着导热系数的增大而减小。传感器初始预热温度每提高10℃,最大动态测温误差减小约5℃,响应时间缩短约2s。这些结果可为传感器的优化设计和实际使用提供理论依据。     

基于在线黑体空腔理论的钢水连续测温传感器的研制

基于在线黑体空腔理论的研究成果,设计了一种新型黑体空腔式钢水连续测温传感器,解决了钢水连续测温这一难题。介绍了传感器的结构原理,并对机理进行了详细的分析。实验结果表明,测量误差≤±3℃,测温管寿命可达20～40h,测温成本与现行的快速热电偶实际消耗相当或略低,具有较强实用性,现已成功应用于28家钢铁公司。     

基于智能技术的钢水温度软测量

钢水温度是炼钢过程的重要控制指标,由于钢水温度过高和钢液、钢渣对测温枪的腐蚀,钢水温度的测量只能用热电偶进行消耗式点测,而无法得到钢水温度的连续变化的信息.基于智能技术和软测量技术,这里开发了钢水温度的软测量方法.应用人工神经元网络进行初步预报,再根据专家工艺知识对一些特殊情况进行补正,获得了良好的效果.与机理法和统计法相比,钢水温度预报的适应性和准确性都得到了显著提高.     

钢水连续测温系统应用研究

介绍钢水连续测温智能检则系统的工作原理及其所特有的热电偶冷端温度智能补偿技术,其突出特点是采用AD590集成温度传感器,实时有效地解决了热电偶冷端环境温度在摄氏几百度随机变化的高温条件下的自动补偿难题,使系统测温精度大大提高,保证了系统测温偏差在±5℃以内,满足了钢水连铸中间罐和炉外精炼对测温准确度的需要,且系统可多种热电偶选择测量温度。     

一种高精度扭矩传感器结构的设计与分析

设计了一种微小扭矩高精度测量传感器。采用4片等厚的弹性臂作为弹性件，配合应变片测量微小扭矩作用下的形变。经过有限元分析确定其结构参数，设计出较为合理的截面。经实验，该扭矩传感器的刚度符合设计要求，能够满足微小扭矩高精度测量的需要。     

基于分形特征的钢水连续测温传感器损伤诊断

提出了一种利用截面轮廓线分形维数,对钢水连续测温传感器的损伤进行诊断的方法.首先提取出经过使用的钢水连续测温传感器截面轮廓.采用最小二乘法拟合出该轮廓线的基准圆,将传感器截面轮廓线映射到以基准圆圆周方向和径向方向为横、纵坐标的二维平面坐标系上.采用盒计数方法计算出轮廓线的分形维数,并以Chi2法对分形维度进行离散化.结果表明:钢水连续测温传感器表面具有自相似特征;传感器表面形貌不同时,轮廓线的分形维数有明显差异;随着热震破坏在传感器损毁中重要性的增加,传感器截面轮廓线分形维数增加.当轮廓线的分形维数在1.00至1.07时,传感器的损毁为侵蚀损毁;当轮廓线分形维数在1.10至2.00时,损毁为热震损毁.采用该方法,判断出传感器寿命较短时损毁的主要原因为侵蚀.     

电容式空隙率传感器有限元仿真及优化

通过有限元软件ANSYS仿真,建立了电容传感器的2D模型,计算了电容传感器的敏感场分布.以敏感场的均匀度为评价函数,基于正交试验法得到了较优的传感器结构.     

传感器组合虚拟样机与仿真分析

对传感器组合进行虚拟样机设计,构建三维实体模型,并通过ANSYS软件对其进行动静态有限元分析,计算出传感器组合静态位移变形、转角。根据模态分析,计算出前5阶固有频率、振型。对上述数据工程化处理并归纳总结,从而定性定量分析出承载零件对系统光轴一致性的影响。通过与实际光轴调校后激光光斑比对,得出理论计算的偏转角与工程试验偏差角在同一数量级上且系统光轴一致性远高于大系统的指标,证明此设计方法具有一定的前瞻性。     

数字式γ射线结晶器钢水液位计的研制

介绍结晶器钢水液位计的原理和方法，该液位计由γ射线源、核辐射探测器和数据处理单元组成。数据处理单元以单片机为中心，采用简便实用的信号数字处理方法，解决了同位素测量仪表中提高采样频率实现连续测量和增加测量时间减少统计误差的矛盾，应用表明仪表工作稳定可靠，测量效果良好。     

角度传感器变形仿真研究

通过ANSYS有限元法分析一种高精度角度传感器圆环的应变,采用将传感器圆环的转动转化为ANSYS中重力方向转动的方法,重力方向的转动转化为重力加速度在X轴和Z轴两个方向上的三角函数分解,从0′~300′每隔30′就测量一次,最后用MATLAB曲线拟合工具箱拟合出角度与应变的拟合曲线图和一元二次方程。     

液环泵喷射器三维流场数值模拟分析

利用ANSYS CFX分软件及湍流模型,通过改变液环泵喷射器的结构参数,模拟其内部的三维流动探讨了结构参数对喷射器内部流场及性能的影响;重点分析了引射压力、喉嘴距和面积比对喷射器性能的影响;得到了喷射器性能(引射气量、喷射系数等)随喉嘴距、面积比的变化规律;模拟结果表明:几何参数的改变极大的影响着波系结构;在给定的设计工况下,存在一个最佳的面积比(约为10.15)及一个最优的喉嘴距(20mm)对应于最大的喷射系数,为喷射器的优化设计提供了依据。     

机械密封环温度场数值模拟分析

利用FLUENT强大的模拟功能,对机械密封腔内的流场和温度场进行数值模拟.该方法将整个流场用网格进行划分,利用能量方程、连续性方程对流场进行数值计算,并将计算结果用不同的颜色区分开,把温度、压力的分布,以及压力和速度的大小、矢量方向绘制成三维视图,更直观、简便地显示出来,分析了在密封运转稳定状态下,机械密封环温度场及密封腔内流场的温度、压力分布.     

T92/12Cr1MoV异种钢焊接温度场的数值模拟

重点介绍T92/12Cr1MoV焊接过程的三维有限元分析模型,得到了多层焊温度场的分布规律,同时通过有限元分析中的关键问题判断和检测,得出如下实验结果：距离焊缝越近的点,加热及冷却速度越快;预热温度提高,加热速度及高温停留时间变化不大,但峰值温度升高,且相变温度以上停留时间变长;焊接线能量增加,t8/5延长,而t8/5过长,促进晶粒长大,使韧性降低,t8/5过短,易生成淬硬组织,因此应严格控制焊接线能量。     

航空发动机短舱空间温度分布数值模拟与分析

通过分析飞机发动机短舱的结构特点,发展了短舱空间温度分布的一维和三维数值计算方法.针对某型涡扇发动机的几种飞行状态,确立了其短舱流动和换热的计算模型,数值模拟了发动机短舱内的温度分布,并对计算结果进行了比较和分析.从计算结果可以看出,沿轴向短舱内的温度分布规律几乎与涡扇发动机沿轴向的温度分布规律是一致的.因此,若保证短舱内的温度不超温,必须降低涡扇发动机向短舱内的热传递,特别是涡扇发动机高温部件向短舱内的传热.     

汽车覆盖件成形缺陷分析的数值模拟

分析了板料成形数值模拟技术的应用现状和特点,研究了采用数值模拟进行汽车覆盖件成形分析的方法,结合实例介绍了采用该技术进行覆盖件成形缺陷预测和工艺优化的途径。     

摆碾铆接过程数值模拟分析

应用DEFORM-3D有限元分析软件建立碾压铆接有限元模型,对摆碾铆接工艺过程进行数值模拟。分析了其成形过程的三个阶段、应力应变和行程载荷曲线的变化趋势,结果表明最大应力应变都集中在铆钉头部边缘区,边缘区点最先受到旋压力开始变形,最早发生屈服现象并进入弹塑性变形阶段;铆钉在相同行程下达到相同的成形效果时,碾压铆接需要的载荷要远远低于传统铆接的载荷。最后分析了影响碾压铆接质量的几个核心因素,如铆头速度、铆头倾斜角度等,为有效地进行碾压铆接工艺研究提了供理论依据。     

再生沥青拌合烘干滚筒的温度场数值模拟

再生沥青混合料生产过程中的温度控制是十分重要的,研究了再生沥青烘干滚筒工作的温度场以及骨料的拌和温度,通过建立再生沥青拌和设备烘干滚筒的仿真模型,对再生过程中烘干滚筒内的温度场进行了数值模拟,并在仿真结果的基础上结合对再生沥青烘干滚筒的热成像实验,对再生沥青烘干滚筒结构参数的改进作了分析,为再生沥青烘干滚筒的设计提供参考.     

基于ANSYS的机床电主轴温度场计算仿真分析

针对高档数控机床热变形严重影响加工精度和加工产品质量的问题,首先介绍了高速电主轴的特点.其次,选取了某一种型号的电主轴和支撑结构,计算出热参数.再次,运用ANSYS有限元软件对电主轴单元的温度场进行了稳态和瞬态仿真.最后,根据仿真结果,提出了改善电主轴温度场分布不均匀的措施以及减小电主轴热变形的方案,为机床和加工中心等装备实现高速、高精密加工提供了一定的技术依据.