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1绪论
1.1高效连铸技术发展概况
1.1.1我国连铸技术的现状
1.1.2高效连铸技术的特点
1.1.3国内外高效连铸技术的发展状况
1.1.4高效连铸技术的组成
1.2方坯连铸应力应变研究的现状及存在的问题
1.2.1研究现状
1.2.2铸坯鼓肚变形研究
1.3本课题的研究意义和研究的主要内容及成果
1.3.1课题的研究意义
1.3.2课题的研究内容
1.3.3本文获得的主要成果
2方坯连铸凝固传热数学模型
2.1连铸机的具体条件
2.2方坯凝固传热数学模型的理论基础
2.2.1方坯连铸凝固传热的数学描述
2.2.2差分方程
2.3边界条件的确定
2.3.1结晶器冷却水传热计算
2.3.2夹辊传热的计算
2.3.3喷淋水与铸坯表面问传热的计算
2.3.4辐射区和空冷段传热的计算
2.3.5水聚集蒸发传热的计算
2.4冶金准则的设定
2.5变时间步长的选择
2.6钢种的热物性参数
2.7喷嘴有效喷淋系数的确定
2.8数学模型仿真计算软件(程序)的编制
3铸坯二维热弹塑性应力模型的数学描述
3.1应力模型的基本假设
3.2二维热弹塑性应力模型理论
3.2.1弹塑性问题的基本方程
3.2.2铸坯的应变硬化
3.2.3铸坯热弹塑性应力模型的矩阵表达式的实现
3.2.4方坯连铸的卸载问题
3.3铸坯高温力学性能及边界条件
3.3.1铸坯高温力学性能
3.3.2铸坯内部边界条件及钢水静压力的确定
3.3.3铸坯的重力问题
4方坯热弹塑性应力模型的有限元求解
4.1弹性问题求解的有限元理论
4.1.1位移函数的选取
4.1.2应变与应力
4.1.3单元刚度矩阵
4.1.4单位荷载向节点的位置
4.1.5总(结构)刚度矩阵的集成
4.1.6支承条件的引进
4.1.7单元位移、应力及应变计算
4.1.8收敛性讨论
4.2铸坯断面网格的自动剖分他
4.2.1自动剖分原则
4.2.2方坯断面网格的自动剖分
4.3总刚度矩阵的变带宽压缩存储与形成
4.3.1总刚度矩阵[K]存储与形成方法的选择
4.3.2总刚度矩阵[K]的变带宽存储与形成
4.4平衡线形方程组变带宽存储的[L]T[L0][L]解法
4.4.1变带宽存储的[L]T[L0][L]解法特点
4.4.2[L]T[T0][L]解法
4.4.3变带宽存储时[K]矩阵的三角化
4.4.4变带宽存储时平衡线性方程组的回代求解
4.5铸坯弹塑性问题的分步加载与变刚度法
4.5.1弹塑性问题有限元计算方法的选择
4.5.2变刚度法他
4.5.3卸载问题的处理
4.5.4变刚度法的主要计算步骤
5铸坯传热模型的计算结果
5.1二冷区冷却水量的分布
5.2铸坯温度场及坯壳厚度的变化规律
5.2.1铸坯纵向中心温度的变化
5.2.2铸坯断面温度分布
5.2.3铸坯坯壳厚度的变化规律
5.3韶钢高效方坯连铸的二冷制度
5.3.1铸机的二次冷却制度
5.3.2铸坯凝固过程中的温度场
[本章总结]
6方坯应力状态的数值分析
6.1热弹塑性模型的数值分析
6.1.1凝固初期铸坯中的应力应变状态
6.1.2二冷中期和二冷末期铸坯中的应力应变状态
6.1.3铸坯表面的位移分布
6.2辊列布置对铸坯应力和应变的影响
[本章总结]
7研究结果在韶钢铸机上的应用情况
7.1韶钢铸机改造前的情况
7.2铸机改造目标及内容
7.3铸机改造后的二冷制度
7.4铸机改造后的二冷设备参数
7.5高效化改造后的效果
8结论
致谢
参考文献
