高速线材热连轧过程温度场数值模拟

通过对高速线材轧制过程各个环节传热关系及边界条件的分析,采用有限差分法建立了热连轧过程三维温度场计算模型。结合生产实践,利用该模型对整个连轧过程进行了温度模拟,得出轧件同一截面上心部、中部和外表面上从出炉到吐丝共26道次的温降曲线,计算结果和实测值吻合较好。     

双辊铸轧辊带温度场的数值模拟

介绍了采用有限差分法求解铸轧中铸轧辊辊套温度场及铸轧区温度场 ,其中铝熔体凝固时相变潜热的释放采用热焓法来进行处理 ,得到了铸轧区及辊套温度场分布情况 ,并结合优化方法求得了辊带界面的平均换热系数为8.14kW/(m2 ·℃ )。     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

薄板坯连铸连轧过程温度场模拟

基于有限差分法建立薄板坯连铸连轧过程三维传热分析模型，考虑复杂传热边界条件及温度和合金元素对铸坯物性的影响。模拟计算结果同理论分析及商用有限元软件计算结果接近，可以用于铸坯缺陷分析及生产工艺的优化。     

铸坯空冷温度场精确模拟

对铸坯试块建立考虑两种温度边界条件,即计算对流传热系数同时输入辐射和对流载荷,以及将对流传热考虑为辐射载荷的比例输入空冷的温度场模型。利用ANSYS有限元软件进行计算,将计算数据与实测数据对比分析,并对模型进行验证校正。计算结果表明,同时考虑辐射和对流的边界模型,其计算值与实测值较吻合,有更高的计算精度。将对流传热以一定比例考虑为辐射换热,在700℃以上的高温区,对计算结果影响不大;而在温度为700℃以下时,则出现较大误差。     

热流道系统温度场的数值模拟

建立了热流道系统的瞬态温度场方程 ,并采用有限元法/有限差分法的混合数值方法求解温度场方程 ,最后对模拟结果进行了实验验证 ,结果表明可以减少热流道的返修和调试次数。     

铸轧辊辊套断面温度场的数值模拟

本文介绍了用有限差分法求解铸轧辊辊套中的周期性动边界下的瞬态温度场,采用该方法实现了铸轧辊辊套从铸轧开始到达到热平衡时的整个铸轧过程中的温度场数值模拟,结果令人满意。     

变网格技术及其在温度场数值模拟中应用的研究

本文针对有限差分问题中的均匀网格技术存在的弊端提出了变网格技术，给出了区分粗，细网格的假设与原则及其在算法上实现的流程图，并把它应用到了温度场数值模拟，导出了粗，细网格在三维场合下基于有限差分的算法，文章最后给出了变网格技术在温度场中应用的实例。     

大型铸钢件凝固过程数值模拟

铸钢件凝固收缩大,铸造工艺复杂,进行凝固过程计算机模拟十分必要.本文基于有限差分法建立铸钢件凝固过程传热计算的数学模型,开发铸钢件凝固过程三维温度场数值模拟分析软件.利用该软件计算了大齿轮毛坯铸钢件凝固过程的温度场,结果与实际情况吻合较好.     

冷斜轧磷铜球温度场的数值模拟

冷斜轧铜球的关键在于铜坯料在轧制的过程中是否有足够的塑性顺利成形,而温度是影响铜坯料塑性的重要因素之一,可是传统的方法无法测量轧件内部的温度场.本文通过大变形分析软件DEFORM-3D对轧制过程中轧件的温度场进行了模拟分析,得出轧件的连接颈温度高于其它部分,连接颈与轧辊的凸棱顶部接触处温度最高,中心点温度最低,连接颈表面的温度升降交替总体上升,连接颈中心温度开始无变化然后逐渐上升.     

大型高温合金锻坯加热及冷却过程模拟

以传热学为基础,基于ANSYS Fluent有限元软件,通过整体求解法对整体加热炉和大型高温合金GH4698锻坯的温度场进行了模拟研究。利用Fluent UDF编程实现加热炉中的反馈调节系统;冷却过程为出炉空冷,通过计算坯料与空气的对流换热系数,然后利用UDF实现锻坯冷却过程中边界条件的设置。通过模拟和实验结果比较验证可知,锻坯升温和降温的模拟曲线与实测曲线趋势基本一致。由模拟和实验的误差曲线分析可知,在加热过程中,加热段误差较大,而保温段误差较小;冷却过程中高温段误差较大,而低温段误差较小,并分析了模拟和实验误差产生的原因。     

铸铝件凝固过程三维瞬态温度场的数值模拟

采用有限元数值算法，针对一具体铝合金砂型铸造工艺，充分考虑材料和边界条件等参数的非线性特征，使用等价比热容法处理结晶潜热，对凝固过程进行了三维瞬态温度场的数值模拟。通过铸造测温实验，得到了不同位置的测温曲线，且每个位置的测温曲线与相应的计算温度曲线基本吻合，从而证明数值模拟的精度和有效性；对于各测温点的计算温度与测量温度的偏差情况，从测温误差和有限元模型两方面进行分析，提出降低热电偶测温误差和提高数值模拟精度的具体措施。     

6063铝合金铸轧板冷却过程的数值模拟

利用ANSYS Workbench软件对初始温度为548℃的6063铝合金铸轧板的冷却过程进行数值模拟,通过分析温度场和应力场,确定空冷至室温所需的时间及空冷时铸轧板易产生裂纹的可能位置。模拟结果表明,对于铸轧出来的6063铝合金板材,在滚道上自然冷却1800 s后接近室温状态;铸轧板实际冷却时,边部与表面中央部位易产生裂纹。     

铝合金LB-RSW焊接中RSW温度场的数值模拟

使用Ansys软件进行了"激光束—电阻缝焊"(LB-RSW)中电阻缝焊(RSW)过程的热结构和热电的循环顺序分析,研究了缝焊电流、焊接速度和滚盘间距对铝板RSW温度场的影响.结果表明,铝板表面温度及滚盘前、后方的温度梯度随着缝焊电流的增加而升高或增大,温度的最高值与缝焊电流的平方近似成正比关系;铝板表面温度随着RSW速度的升高而降低,升降温速度随着焊接速度的增加而增大;铝板表面的最高温度随着滚盘间距的增加而降低,滚盘后方的温度梯度随着滚盘间距的增加而减小.模拟结果与热成像照片吻合良好,为预测激光与电阻热源复合最佳匹配位置和LB-RSW机理研究奠定了基础.     

铝保温炉气体搅拌下熔体流场和温度场数值模拟研究

采用CFD非稳态分析法对透气砖气体作用下加热工序的升温过程中炉内熔体的流场和温度场进行了数值模拟研究。结果表明:气体作用下铝液表层,熔体垂直速度最小而水平速度最大;在铝液中层,熔体垂直速度最大而水平速度最小;在底层,这两个速度值均居中。炉内铝液的温度场分布比较均匀,高温区主要在侧部与角部。     

热连轧铝温度场数值模拟及工艺参数影响分析

采用二维交替差分法建立了铝热连轧轧件温度计算模型,同时采用粒子群算法对模型参数进行了优化。经验证,优化后模型的计算精度在10℃以内;利用建立的温度模型研究了铝板带在热轧生产过程中的温度场变化规律,并分析了工艺参数对轧件终轧温度场的影响。研究结果表明,粗轧区轧件温度分布主要由接触导热与轧件内部的热生成两者共同决定,而精轧区还要受到乳液喷淋的影响;轧制速度越大,轧件终轧温度越高,横向温差越大;处于相同机架间的冷却集管的冷却能力几乎相同,而处于不同机架间的冷却集管,随着机架数的增加,冷却能力增强,横向温差随着开启度的增大而减小;轧件宽度对轧件终轧温度的影响很小,而横向温差随轧件宽度的增大而增大;随着乳化液温度的升高,轧件终轧温度升高,而乳化液温度对轧件横向温差没有影响。     

连铸方坯直轧输送过程中温度场的数值模拟

连铸直接轧制工艺顺利进行的核心因素是连铸坯的温度,为解决连铸直轧过程铸坯温度和速度的衔接问题,采用ANSYS软件模拟了从结晶器弯月面到轧机前整个过程中铸坯的温度变化和坯壳厚度,并在此基础上分析了不同拉速、浇铸温度及比水量等工艺参数对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点位置的影响规律。模拟结果表明,拉速为2.8 m/min、浇铸温度为1 550 ℃、比水量为1.4 L/kg的工艺条件下,且铸坯到达轧机前平均温度保持在900 ℃以上,可以满足直接轧制工艺要求。这有利于连铸与轧制两个工序的顺利衔接,为钢厂连铸车间的改造提供一定的理论指导。     

圆坯连铸结晶器电磁搅拌电磁场、流场的数值模拟

对圆坯连铸结晶器电磁搅拌电磁场及流场进行了数值模拟.分析了不同搅拌频率对结晶器内电磁场及流场分布的影响,得出了电磁场及流场特性与搅拌频率的关系.研究表明搅拌频率的变化对电磁场及流场的影响比较大,采用合适的电磁搅拌频率可以在连铸坯内获得较大的电磁搅拌强度.     

SWRH72B-S绞线钢连铸小方坯凝固温度场数值模拟

为研究适于6号连铸机的凝固传热模型,通过实际生产数据对相关参数进行修正,并通过低碳焊丝钢铸坯白亮带、液芯宽度、空冷段铸坯表面温度进行分析研究,验证了准确性。并且对拉速、过热度以及比水量进行计算分析,得出它们对铸坯表面温度、液芯末端位置的影响程度。结果表明,采用符合特定连铸机的凝固传热模型,并利用模型对生产工艺进行了探讨,可以提高铸坯内部质量。