27479.雙輥薄帶連鑄熱流固強耦合有限元模型研究

1、山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文雙輥薄帶連鑄熱流固強耦合有限元模型雙輥薄帶連鑄熱流固強耦合有限元模型研究研究StudystrongheatfluidsolidCoupledthefiniteelementmethodabouttwinrollstripcasting研究生：白光超白光超指導(dǎo)教師：朱光明教授朱光明教授申請學(xué)位門類級別申請學(xué)位門類級別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)名稱學(xué)科、專業(yè)名稱：材料加工工程材料加工工程研究方向：金屬成型工藝仿真金屬成型工

2、藝仿真論文完成日期論文完成日期：20142014年4月2020日分類號：TG31密級：單位代碼：10433學(xué)號：20110001001山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要雙輥薄帶連鑄技術(shù)具有生產(chǎn)工藝流程短、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、節(jié)省能源、環(huán)境污染小、能源利用率高等特點因而備受世界鋼鐵從業(yè)者關(guān)注。結(jié)晶輥與熔池是雙輥薄帶連鑄技術(shù)的核心，掌握其變化規(guī)律關(guān)系到薄帶鋼的質(zhì)量和整個澆鑄過程的順利進行。因此，本文著重對雙輥薄帶連鑄熔池內(nèi)鋼液的溫度場分布及流動規(guī)

3、律、結(jié)晶輥的溫度場分布及熱變形進行研究。本文分別以雙輥薄帶連鑄熔池和旋轉(zhuǎn)的結(jié)晶輥為研究對象，以某鋼鐵公司的雙輥薄帶鑄機為原型，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出合理簡化，分別建立了基于有限元法的熱流強耦合數(shù)學(xué)模型及熱固強耦合數(shù)學(xué)模型。進一步利用虛位移原理將微分方程化為可求解的微分方程的弱解積分形式，將模型用ftran語言編寫計算程序，隨后利用商業(yè)軟件fluent與ansys軟件驗證了結(jié)果的正確性。在此基礎(chǔ)上，利用熱流耦合模型求解了各工藝參數(shù)對流場及溫度場

4、的影響，利用熱固耦合模型計算了轉(zhuǎn)動的結(jié)晶輥的溫度場分布及熱變形。對于雙輥薄帶連鑄熔池，本文考慮了結(jié)晶輥的轉(zhuǎn)動以及結(jié)晶潛熱對熔池流場和溫度場的影響，分析了鑄軋工藝參數(shù)對熔池內(nèi)溫度場及速度場分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明kiss點的高度隨澆注溫度的升高而降低；澆注過程中，熔池溫度會有所回升，熔池內(nèi)形成渦流，熔池內(nèi)渦流處會形成低溫區(qū)；液相區(qū)面積隨澆鑄溫度的升高而增大，固相區(qū)與固液共存區(qū)隨澆鑄溫度的升高而降低；隨著澆注溫度的升高，回流的速度變小，渦流