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寿命堆焊层对连铸辊热机械行为影响与模拟

收藏本文 2024-03-14 点赞:26894 浏览:120755 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:连铸辊是连铸机的最主要零部件之一,连铸辊的质量和寿命直接影响到产品成本、板坯质量和连铸机作业率,在连铸生产中至关重要。连铸生产连铸辊的损坏主要体现形式是堆焊层的破坏,而堆焊层的厚度和其材料性能对提升连铸辊的利用寿命是非常重要的。由此,探讨堆焊层对连铸辊热机械行为及其影响因素浅析和模拟非常必要。针对堆焊层对连铸辊热机械行为的影响,探讨基于连铸辊传热学论述和弹塑性论述,构建了连铸辊传热和热机械应力模型,得出了连铸辊的传热规律和应力应变规律;运用有限元策略进行了连铸辊应力场和温度场模拟,浅析了堆焊层对连铸辊温度场和应力场浅析的影响规律;通过连铸辊疲劳寿命估算,探讨和浅析了不同条件下堆焊层对连铸辊热机械行为的影响。探讨表明,堆焊层的厚度为4mm时,连铸辊温度场梯度变化和应力相对较小,其连铸辊抗热疲劳性较好;连铸辊的导热系数和比热容应具有较大的数值,当堆焊层材料弹性模量值为2.1×10~5MPa时,连铸辊的疲劳寿命较优。关键词:堆焊层论文连铸辊论文有限单元法论文疲劳寿命论文

    摘要4-5

    Abstract5-6

    目录6-8

    第一章 绪论8-13

    1.1 课题探讨背景8

    1.2 课题来源及探讨作用8-9

    1.3 课题国内外探讨近况与进展走势9-11

    1.4 本论文的主要探讨内容11-13

    第二章 连铸辊传热和热机械应力模型13-22

    2.1 连铸辊工况条件13

    2.2 连铸辊的失效浅析13-15

    2.3 连铸辊传热微分方程15-17

    2.3.1 连铸辊传热基本定律15-16

    2.3.2 连铸辊传热的制约模型16-17

    2.4 连铸辊温度场热平衡浅析17-19

    2.5 连铸辊材料弹塑性有限元浅析19-20

    2.5.1 弹塑性材料的基本方程及边值不足19-20

    2.5.2 弹塑性有限元变分原理20

    2.6 连铸辊受力浅析20-21

    2.7 本章小结21-22

    第三章 连铸辊温度场和应力场模拟22-26

    3.1 基本检测设和边界条件的确定22-23

    3.1.1 基本检测设22

    3.1.2 边界条件的确定22-23

    3.2 连铸辊温度场和应力场的计算机模拟23-24

    3.2.1 连铸辊实体建模23

    3.2.2 网格划分和接触对的设定23-24

    3.2.3 连铸辊载荷施加24

    3.3 连铸辊热-结构耦合不足处理24-25

    3.4 连铸辊有限元浅析求解策略25

    3.5 本章小结25-26

    第四章 堆焊层对连铸辊温度场和应力场分布的影响浅析26-33

    4.1 不同堆焊层厚度条件下温度场分布规律26-28

    4.2 热导系数和比热容对温度场分布的影响浅析28-29

    4.2.1 不同热导系数条件下温度场分布规律28-29

    4.2.2 不同比热容条件下温度场分布规律29

    4.3 堆焊层厚度对连铸辊应力场分布的影响浅析29-31

    4.4 不同弹性模量条件下应力场的分布规律31-32

    4.5 本章小结32-33

    第五章 堆焊层对连铸辊热机械行为的影响浅析及疲劳寿命估算33-43

    5.1 连铸辊热机械行为浅析33-34

    5.2 连铸辊疲劳寿命估算模型34-38

    5.2.1 连铸辊疲劳裂纹起始寿命34-36

    5.2.2 连铸辊疲劳裂纹扩展寿命36-38

    5.3 连铸辊疲劳寿命估算38-41

    5.3.1 不同堆焊层厚度条件下疲劳寿命估算38-40

    5.3.2 不同物性参数条件下疲劳寿命估算40-41

    5.4 本章小结41-43

    第六章 全文总结与展望43-45

    6.1 全文总结43

    6.2 展望43-45

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