基于ANSYS軟件對(duì)電渣熔鑄中鋼錠熱應(yīng)力場(chǎng)的模擬研究.pdf

1、電渣熔鑄工藝是一種典型的近凈成型技術(shù)，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高性能機(jī)械零件的新方法。由于熔鑄鋼錠溫度場(chǎng)分布不均勻，導(dǎo)致了熱應(yīng)力的產(chǎn)生，這對(duì)鋼錠的形狀，尺寸精度和使用性能有很大影響，因此，了解熔鑄鋼錠中溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的分布對(duì)電渣熔鑄工藝參數(shù)的選擇和鋼錠質(zhì)量的提高具有現(xiàn)實(shí)意義。但目前還幾乎無(wú)法直接測(cè)量熔鑄鋼錠中應(yīng)力分布，因而采用數(shù)值模擬方法研究電渣熔鑄鋼錠應(yīng)力場(chǎng)具有重大意義。 本文首先利用能量守恒定律及彈塑性理論建立了符合實(shí)際的電渣熔鑄系統(tǒng)熱應(yīng)

2、力場(chǎng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型，借助大型通用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)電渣熔鑄鋼錠的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了模擬研究，以了解熔鑄鋼錠溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)特點(diǎn)，模擬結(jié)果表明：電渣熔鑄鋼錠軸向應(yīng)力為拉應(yīng)力，由上而下、由內(nèi)而外應(yīng)力值逐漸增大，且自上而下遵循對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系S=a ln(d)-b；同一截面周向應(yīng)力是拉應(yīng)力，而在同一截面的徑向應(yīng)力則是由內(nèi)而外逐漸由受壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾瓚?yīng)力，且由里而外逐漸變大；三個(gè)應(yīng)力分量的共同作用使得鋼錠下底部應(yīng)力最大，容易在此處產(chǎn)