连铸板坯鼓肚有限元分析

对连铸板坯钢水静压力引起的鼓肚变形问题,应用ANSYS有限元软件,模拟了连铸板坯凝固过程,得出了铸坯的温度场和坯壳厚度,在此基础之上,建立了鼓肚变形的有限元模型,分析了鼓肚变形规律,讨论了辊距、拉坯速度对鼓肚的影响,为连铸机的设计和工艺参数的选定提供一定的参考。     

板坯连铸鼓肚变形挠度及变形阻力计算模型

本文从平板理论出发,考虑高温蠕变,推导出坯壳在钢液静压力和温度场的共同作用下承受均匀载荷的四边简支矩形板和四边固支矩形板坯鼓肚模型的挠度解.从鼓肚变形能出发,推导出计算鼓肚变形阻力的解析模型.通过工程实例和实测分析讨论了承受均匀载荷的四边简支矩形板、一对边简支另一对边固支矩形板、和四边固支矩形板坯鼓肚模型的适用性,后两者都适合鼓肚变形挠度计算.     

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.     

板坯连铸鼓肚变形行为分析

本文从平板理论出发,考虑高温蠕变,推导出坯壳在钢液静压力和温度场的共同作用下的挠度解;从鼓肚变形能出发,推导出计算拉坯阻力的解析模型;并通过工程实例和实测分析了最大鼓肚变形量和拉坯阻力计算的准确性。     

钢卷“鼓肚”缺陷形成机理及其预报模型

针对热轧钢卷卸卷后的"鼓肚"缺陷,在大量现场跟踪与理论研究的基础上,结合热轧钢卷卸卷后的支撑特点,从力学角度对"鼓肚"缺陷产生的机理进行分析,提出表征"鼓肚"缺陷发生程度的新概念,即"鼓肚量",并针对钢卷发生"鼓肚"缺陷后卷内各圈带钢分布的非圆性、应力分布沿周向的非对称性,及重力影响与层间可能出现滑移、存在间隙等问题,基于热轧钢卷卸卷后内部应力模型与带钢挠曲变形模型建立了一套适合于热轧钢卷的"鼓肚量"预报模型;将"鼓肚量"预报模型应用于生产实践,能实现对"鼓肚"缺陷发生程度的定量预报,且预报误差在15%以内,满足工程需求,为"鼓肚"缺陷的综合治理奠定了坚实的理论基础。     

三维蠕变有限元鼓肚计算系统开发与应用

在铸机辊列计算中,鼓肚量是一个重要的设计参数,铸坯产生鼓肚后会增加拉坯阻力,严重时无法通过扇形段,使生产被迫中断,也容易损坏设备。鼓肚的铸坯,中心偏析加重,容易形成中心一字形的裂纹等铸坯质量问题。准确的计算鼓肚对铸机设计有重要的指导作用。在工程实际中,板坯有鼓肚计算的经验公式,但是在计算大方坯鼓肚时误差较大。为解决大方坯鼓肚量计算问题,采用粘弹性蠕变模型,考虑了蠕变在时间上的影响,利用三维有限元方法,开发了相应的鼓肚计算系统。在营销、工程设计中,给出鼓肚量计算结果,指导密排辊列夹持长度设计,取得了良好的应用效果。     

400 mm特厚板坯窄面鼓肚原因分析与控制实践

以南阳汉冶特钢400 mm×2 700 mm连铸坯窄面鼓肚为研究对象,结合生产实际,分析了结晶器冷却强度、结晶器锥度、结晶器足辊长度对窄面鼓肚的影响。提出了防止特厚板坯窄面产生鼓肚的措施,有效解决了400 mm特厚板坯窄面鼓肚现象。指导特厚板坯连铸机的改造与连铸生产。     

连铸板坯鼓肚的测定和分析

连铸板坯的鼓肚被认为是板坯缺陷的主要原因之一,一直是人们长期研究的课题。各种板坯的鼓肚值用专门设计的仪表进行了测定。此外,对连铸坯用有限元法进行丁弹塑性鼓肚分析。这些分析结果均与测定值一致。借助这些结果,提出了一个能用于连铸机设计的鼓肚分析的实用简易方法。     

结晶器磨损对连铸小方坯鼓肚变形及内裂纹形成的影响

应用连铸坯凝固传热与应力分析耦合数学模型,定量地描述了坯壳与结晶器壁间气隙的大小和分布,着重研究了器磨损对坯壳鼓肚变形和内裂纹形成的影响。结果表明：气隙首先形成于坯壳的角部区域,并且以顶角处的气隙厚度最大,逐渐向中心区扩展;当结晶器磨损严重时,坯壳偏角区成为热节区,在热节区内坯壳厚度最薄,同时在结晶器下半部产生鼓肚变形,这种变形起始于坯壳最薄弱的偏角热节约。在热节区附近的铸坯对角线凝固前沿前生的力学应变达到临界应变,使铸坯产生内裂纹。研究结果验证了严重的结晶器磨损是连铸坯产生鼓肚变形、偏角区内裂纹乃至漏钢事故的重要原因之一,也说明了铸坯偏角区内裂纹是起源于对角线的凝固前沿并向温度相对较高的两个薄弱环节－表层热节区和凝固前沿方向扩展。     

连铸过程中的坯壳变形与应变分布的有限元分析

在板坯连铸过程中,铸坯心部钢水的静压力,可使支承辊间的坯壳产生鼓肚。浇注宽板坯时,鼓肚会导致成品质量缺陷,并给连铸机造成操作上的障碍。本文阐述了用粘塑性有限元模型对支承辊间的板坯鼓肚所进行的计算,并用有限无法计算了鼓肚所造成的坯壳的应变分布。     

钨板轧制的轧制力模型研究

为了使钨板轧制过程中的各项轧制参数得到有效控制，对钨板轧制数学模型进行了研究。首先在Gleeble热模拟机上进行热压缩试验，研究了变形抗力与各种变形条件的关系，确定了变形抗力模型：通过550mm轧机轧制钨板时采集到的有关数据，建立了应力状态影响系数数学模型、变形区长度等模型：最终建立了550mm钨板轧机轧制力模型。利用模型计算值与实际测量参数进行了对比，结果比较满意。     

28CrMo57钢变形抗力研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对28CrMo57钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下28CrMo57钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响。建立了28Cr-Mo57钢变形抗力数学模型并用Marquardt方法进行了回归,该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算出的结果与实测值吻合较好,可为计算力能参数提供理论依据。     

爆炸焊接波状结合区塑性变形机理的计算分析

爆炸焊接结合区产生大的塑性变形及波状结合,是爆炸焊接工艺的主要特征,也是实现良好冶金结合的必要条件。但是,塑性变形及波状结合的形成机理尚不明确。该文引入牛顿应力公式到弹塑性模型,以近似描述结合区材料行为,建立了连续介质模型,对波状结合区的塑性变形及爆轰速度对塑性变形的影响进行计算分析,并与试验结果对比。结果表明,结合界面呈波形,结合区材料产生大量的塑性变形,并且向界面集中,变形集中的区域沿爆轰方向由宽变窄,材料变形量逐渐增大;随着爆轰速度的增大,界面变形区域扩大,且变形量增大。     

Fe-1.6%Si无取向硅钢热轧变形抗力数学模型

针对中、低牌号无取向硅钢由于相变等因素导致变形抗力模型比较复杂的特点,利用Gleeble-1500热模拟试验机对Fe-1.6%Si无取向硅钢经过单道次压缩的金属塑性变形抗力进行研究,分析了变形温度、变形速率、变形程度对变形抗力的影响,并通过实验数据建立了变形抗力数学模型。通过对模型的回归分析,结果表明,此模型具有良好的曲线拟合特性。     

基于整形多卡尔曼滤波模型的GPS实时变形分析(英文)

提出的整形多卡尔曼滤波模型可进行形变的实时检测并提高其可靠性。多卡尔曼滤波模型的扩展主要针对GNSS时间形变序列含有有色噪声的情况,而多卡尔曼滤波模型只能应用于白噪声的情况下,故采用整形滤波扩展多卡尔曼滤波模型去除有色噪声的影响。提出的模型可以提高结果的精度且实时进行变形监测,可用于灾害预警系统。通过对比该模型与其他模型(卡尔曼滤波模型,整形卡尔曼滤波模型,多卡尔曼滤波模型)发现,所改进的模型在检测形变的实时性和可靠性方面优于其他模型。     

H96黄铜薄壁矩形管绕弯回弹和截面畸变对工艺参数的敏感性(英文)

为了研究工艺参数对回弹和截面畸变的作用,结合多参数敏感性分析法和回弹/截面畸变预测三维有限元模型,建立敏感性分析系统模型,并利用此模型研究回弹和截面畸变对工艺参数的敏感性。结果表明:回弹最敏感的工艺条件是助推速度和助推压力,截面变形最敏感的工艺条件是芯头的个数;当夹紧力、助推速度与助推压力被用来控制绕弯过程的截面畸变时,必须同时考虑这些参数对回弹的影响;在任何情况下利用工艺参数控制绕弯过程回弹都必须同时考虑截面畸变。     

Modeling dam deformation using independent component regression method

In the application of regression analysis method to model dam deformation, the ill-condition problem occurred in coefficient matrix always prevents an accurate modeling mainly due to the multicollinearity of the variables. Independent component regression (ICR) was proposed to model the dam deformation and identify the physical origins of the deformation. Simulation experiment shows that ICR can successfully resolve the problem of ill-condition and produce a reliable deformation model. After that, the method is applied to model the deformation of the Wuqiangxi Dam in Hunan province, China. The result shows that ICR can not only accurately model the deformation of the dam, but also help to identify the physical factors that affect the deformation through the extracted independent components.     

薄板TIG堆焊屈曲变形的预测

针对TIG堆焊所引起的薄板复杂屈曲变形问题,采用基于热弹塑性理论的有限元法建立薄板焊接变形预测模型,提出了数字图像相关法对预测屈曲模型进行试验验证并设计了薄板焊接变形检测试验装置. 结果表明,基于数字图像相关技术的非接触变形检测方法能够全场动态获取堆焊屈曲变形数据,全面验证了焊接变形有限元预测模型,基于高斯热源模型、非线性瞬态热传导边界条件、材料高温性能参数等的热?力耦合热弹塑性预测模型具有较高的精度.薄板焊接变形冷却后呈马鞍形,结合动态温度场与应力场,对揭示焊接马鞍形屈曲变形机理具有重要的意义.     

45钢低温轧制的变形抗力模型

利用Gleeble - 1 50 0热模拟试验机对 4 5钢低温轧制的金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测不同变形温度、变形速率、变形程度和变形抗力的关系 ,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析 ,证明该模型具有良好的曲线拟合特性 ,可为实施低温轧制工艺、计算力能参数提供理论计算依据