钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力的数值模拟

采用有限单元法,进行了钢锭模在铸锭过程中的热弹塑性应力的数值模拟,获得了钢模中不同部位的热应力随时间的变化及热应力沿模壁分布的数值,为钢锭模结构改革提供了设计依据。     

钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力数值模拟的数理模型

建立了钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力数值模拟的数理模型，为进行钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力的数值模拟提供了理论基础。     

钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力数值模拟的数理模型

建立了钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力数值模拟的数理模型，为进行钢锭模在铸锭过程热弹塑性应务数值模拟提供了理论基础。     

钢锭模在铸锭过程中温度场的计算机数值模拟

将计算机数值模拟技术应用于我国钢锭模结构的基础研究中，提出了钢锭—钢锭模—环境这一特殊传热系统的物理模型，采用了外节点、直接差分法建立了温度场模拟的数理模型，编制了模拟软件，进行了钢锭模温度场数值模拟，模拟结果与文献的实测结果吻合的较好。根据温度场的模拟结果，提出了钢锭模的合理结构模式。     

钢锭模在铸锭过程中温度场的计算机数值模拟

将计算机数值模拟技术应用于我国钢锭模结构的基础研究中，提出了钢锭－钢锭模－环境这一特殊传热系统的物理模型，采用了外节点直接差分法建立了温度场模拟的数理模型，偏制了模拟软件，进行了钢锭模温度场数值模拟，模拟结果与文献的实测结果吻合的较好。根据温度场的模拟结果，提出了钢锭模的合理结构模式。     

钢锭模模型热疲劳试验及其分析

从热疲劳的角度研究钢锭模的破坏。通过模型试验模拟了钢锭模的热疲劳破坏,并提出了提高热疲劳性能的改进模型,用有限单元法分析了实际钢锭模和改进型钢锭模在铸钢—水浴过程中的热应力变化。说明了热疲劳破坏的机制以及改进型钢锭模的有效性。     

蓝宝石单晶生长过程中应力分布的数值模拟

晶体生长过程中所产生的残余热弹性应力是影响晶体质量的重要因素之一.用Ansys软件为平台,以改进的Kyropoulos法制备Φ230x200mm大尺寸蓝宝石单晶为例,对所生长单晶体的热应力分布进行了数值模拟.建立了不同外形(放肩角)条件下晶体生长过程中热弹性应力的分布模型.讨论了不同放肩角对晶体热应力的影响.结果表明,通过改变晶体的外形可以改善热应力的分布,从而在晶体中获得更多的低应力区域.模拟结果和试验结果吻合较好.     

镍基单晶合金热弹塑性应力-应变场数值模拟

利用ANSYS有限元结构分析软件的参数化设计语言APDL和用户可编程特性UPFs,将考虑拉-剪耦合效应的镍基单晶合金屈服准则和弹塑性本构模型集成到ANSYS软件中,实现对镍基单晶合金弹塑性有限元应力-应变场的分析.对温度为680℃的[001]、[011]和[111]3种取向的DD3镍基单晶合金试样进行单向拉伸热弹塑性应力-应变数值模拟,并与试验数据进行对比,最后,对单晶涡轮盘片进行循环应力应变分析.     

镍基单晶合金热弹塑性应力-应变场数值模拟

利用ANSYS有限元结构分析软件的参数化设计语言APDL和用户可编程特性UPFs,将考虑拉-剪耦合效应的镍基单晶合金屈服准则和弹塑性本构模型集成到ANSYS软件中,实现对镍基单晶合金弹塑性有限元应力-应变场的分析。对温度为680℃的[001]、[011]和[111]3种取向的DD3镍基单晶合金试样进行单向拉伸热弹塑性应力-应变数值模拟,并与试验数据进行对比,最后,对单晶涡轮盘片进行循环应力应变分析。     

铸钢件凝固过程热应力场数值模拟研究

用数值模拟方法研究了铸钢件凝固过程的热应力场,并计算了标准应力框的应力和位移,应力框变形模拟结果与实际情况基本一致,为进一步研究热裂提供了依据．     

大型钢锭模的设计

介绍了重庆东华特殊钢公司大型钢锭模的设计过程,生产实践表明各项参数设计合理,生产的大型钢锭能够满足用户的需求。     

板坯连铸结晶器夹杂物运动行为的数值模拟和优化

采用数值模拟的方法,基于速度边界层理论和力的平衡原理,建立描述夹杂物在结晶器内运动的数学模型。以梅钢板坯连铸结晶器断面220mm×900mm、拉速1.2～1.8m/min等条件为研究对象。研究水口倾角、水口插入深度、拉坯速度对结晶器内钢液夹杂物行为的影响。得出有利于生产的设计数据。     

薄壁铸件反重力铸造充型和传热的数值模拟研究

利用ＳＯＬＡＶＯＦ方法，通过二维流场和三维温度场的耦合计算，对铝合金薄壁件反重力铸造进行了数值模拟研究。研究结果表明：铝合金薄壁件反重力铸造充填流体形态的基本特征是“反向充填”（适应３ｍｍ以上铸件）；充型结束时的温度场由充填流体形态决定；充型速度对充填流体形态的基本特征影响不大。     

连铸结晶器内凝固过程的热-流-力数值模拟

针对板坯连铸生产中的问题,建立了热流力耦合的三维非稳态有限元模型。以尺寸为1.2 m×0.2 m的Q235B板坯为研究对象,利用Procast软件的二次开发,求解出了结晶器区域内的温度场、流场和应变分布。计算结果表明,铸坯收缩量在不同方向上存在不同的分布状态。考虑气隙产生对传热的影响时,结晶器出口铸坯表面平均温度由1 148.3℃增加到1 275.7℃,坯壳厚度由18.7 mm减少到15.4 mm。     

Numerical Simulation of Transient Thermal Stress Field for Laser Metal Deposition Shaping

To decrease thermal stress during laser metal deposition shaping(LMDS)process,it is of great importance to learn the transient thermal stress distribution regularities.Based on the“element life and death”technique of finite element analy- sis(FEA),a three-dimensional multi-track and multi-layer numerical simulation model for LMDS is developed with ANSYS parametric design language(APDL)for the first time,in which long-edge parallel reciprocating scanning paths is introduced. Through the model,detailed simulations of thermal stress during whole metal cladding process are conducted,the generation and distribution regularities of thermal stress are also discussed in detail.Using the same process parameters,the simulation results show good agreement with the features of samples which fabricated by LMDS.     

Numerical Simulation of Transient Thermal Stress Field for Laser Metal Deposition Shaping

To decrease thermal stress during laser metal deposition shaping (LMDS) process, it is of great importance to learn the transient thermal stress distribution regularities. Based on the "element life and death" technique of finite element analysis (FEA), a three-dimensional multi-track and multi-layer numerical simulation model for LMDS is developed with ANSYS parametric design language (APDL) for the first time, in which long-edge parallel reciprocating scanning paths is introduced. Through the model, detailed simulations of thermal stress during whole metal cladding process are conducted, the generation and distribution regularities of thermal stress are also discussed in detail. Using the same process parameters, the simulation results show good agreement with the features of samples which fabricated by LMDS.     

工艺参数对大方坯结晶器流场和温度场影响的数学模拟

利用Fluent软件针对大方坯结晶器建立了三维有限差分模型,计算了连铸结晶器内的流场和温度场,分析了浸入式水口倾角和水口出口面积对结晶器内流场和温度场的影响。当拉坯速度为0.5 m/min、水口浸入深度为120 mm时,大方坯结晶器流场和温度场分布较为合适。     

稠油热采井防砂筛管热稳定性优化仿真分析

稠油油田通常采用热采方式进行开采,而高温热采会对井下防砂筛管造成损坏。为了分析稠油热采时不同材质的防砂基孔筛管在高温情况下的热稳定性,在已有现场数据的基础上运用 Ansys Workbench14.0软件对井下不同材质筛管的热应力以及变形情况进行仿真分析,仿真结果与现场数据吻和较好。由数值模拟结果得出：在高温工况下不同材质筛管所受到的最大热应力均超过了各自的屈服强度,造成破坏,筛管的变形主要集中在基孔处,长久下去基孔筛管会出现防砂失败、基孔堵塞稠油的渗入,甚至油田停产报废的情况。研究结果表明,热应力补偿器的配备可以明显地提高防砂筛管的热稳定性,延长筛管的使用寿命。