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薄板坯连铸结晶器内凝固坯壳的数值分析 总被引:5,自引:1,他引:4
首先建立三维热传导模型,用差分法计算得到薄板坯连铸结晶器内初生凝固坯壳的几何形状及温度场,并在此基础上采用三维热弹塑性接触有限元方法分析凝固坯壳的应力及变形。针对两种类型的结晶器作了计算分析,对两种拉速下的温度、应力、变形以及成裂指数变化规律进行了比较,所得结果对薄板连铸工艺参数的设计和控制具有指导意义。 相似文献
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本文推导并建立了高温铸坯黏塑性蠕变综合效应的非稳态热弹/黏塑性本构方程,在数值分析中考虑了对铸坯应力有重要影响的相变引起的体积变化,并编制了有限元程序。作通过对某厂板坯连铸机进行分析计算的结果表明,对板坯连铸过程铸坯热应力的模拟本模型和程序是有效的。 相似文献
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薄板坯连铸结晶器中钢液三维流动的数值模拟 总被引:5,自引:1,他引:4
采用高 Re数的紊流 K- ε两方程模型 ,且结合壁面函数法对薄板坯连铸结晶器中钢液的紊流流动进行了有限元数值模拟。在数值模拟中 ,考虑了凝固壳厚度分布对流场的影响。在掌握了结晶器内紊流粘性系数分布规律的基础上 ,将流动域在空间进行了分区 ,采用分区选定有效粘性系数的当量层流模型数值模拟了三维紊流流动 ,结果表明 ,当量层流模型可有效的获得与原紊流时均场基本一致的结果 ,但计算效率显著提高 ,为今后工程上计算薄板坯结晶器中的三维流动和考虑流动影响的凝固过程分析提供了实用的方法 ,计算结果也有助于人们对薄板坯连铸结晶器中钢液三维紊流流动特点和与流动有关的板坯质量等问题的理解 相似文献
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本文提出正交异性球壳模型,按弹性理论建立了原岩应力解析式,该方法弥补了以往各向同性球壳模型的不中,可计算出任意深度的原岩应力状态,铅垂应力,平均水平应力,水平面内最大及最小正应力。解析结构与原岩应力实例测值高度吻合。 相似文献
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轴向应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力屈曲 总被引:2,自引:0,他引:2
运用有限元特征值分析方法对应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力失稳问题进行了研究。基于应力波理论和相邻平衡准则导出了圆柱壳轴对称动力失稳时的特征方程,在分析中同时考虑了应力波效应及横向惯性效应,把圆柱壳塑性动力失稳问题归结为特征值问题。通过引入圆柱壳动力失稳时的波前约束条件实现了此类问题的有限元特征值解法。计算结果揭示了圆柱壳塑性轴对称动力屈曲变形发展的机理,以及轴向应力波和屈曲变形的相互作用规律。 相似文献
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磁场对液态金属流的制动效应 总被引:1,自引:0,他引:1
研究在静磁场作用下;连铸坯中液态金属的流动,建立了二维数学模型并考虑了湍流的影响.采用数值分析方法分析了磁场对液态金属流股的制动效应.计算结果说明静磁场可以有效地减小流股速度并使其分散,同时使上升到液态金属液面的反转流减弱.随着哈特曼数增高和雷诺数的减小,磁场的制动效应增强. 相似文献
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磁场对液态金属流的制动效应 总被引:1,自引:0,他引:1
研究在静磁场作用下;连铸坯中液态金属的流动,建立了二维数学模型并考虑了湍流的影响.采用数值分析方法分析了磁场对液态金属流股的制动效应.计算结果说明静磁场可以有效地减小流股速度并使其分散,同时使上升到液态金属液面的反转流减弱.随着哈特曼数增高和雷诺数的减小,磁场的制动效应增强. 相似文献
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基于宏观三角形分区平板壳单元的非线性有限元分析 总被引:1,自引:0,他引:1
针对剪切闭锁效应,本文研究了一种基于假设自然应变方法的宏观三角形分区平板壳单元。利用通用有限元软件ABAQUS所提供的用户自定义单元(UEL)和用户自定义材料(UMAT)子程序,本文将宏观三角形分区平板壳单元和基于损伤能释放率的混凝土弹塑性损伤本构模型成功嵌入了ABAQUS的主分析模块。经典试验McNeice双向混凝土板的数值模拟结果表明:宏观三角形分区平板壳单元对于描述板壳结构的非线性损伤行为是行之有效的。 相似文献
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水模拟连铸结晶器中流速值的氢气泡测试方法 总被引:1,自引:0,他引:1
为了获得连铸结晶器中钢液的流速值,以验证数学模拟结果,本文用相似准则原理设计的水模拟板坯连铸结晶,将氢气泡测试技术首先用于其中流速的定量测定,利用氢气泡团的时间-脉线组合图谱所提供的时间-位移信息,测定了不同拉速下水模拟结晶器中若干点的速度及分布,对发泡阴极丝的定位方法和测量位置选择进行了描述,总结了试验中的经验。 相似文献
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为了简便有效地解决板壳结构的大变形问题,本文针对八节点相对自由度壳单元进行研究。该单元的位移场由壳的中面节点位移和上表面节点的相对位移组成,不带有转动变量。所有的研究都是基于完全的三维位移、应力、应变场。采用拟应变法,对应变场另行假设,能够改善该单元在大变形情况下的计算精度。通过引入Wilson非协调模式,构造了大变形情况下的拟应变场表达式,给出了该单元用于解决非线性动力分析问题的有限元求解方程。通过算例表明,本文针对相对自由度壳单元提出的方法及推导的公式,能够解决冲击动力问题中的大变形问题。 相似文献
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The physical occurrence that crack surfaces are in contact at the compressive edges when a flat or a shell is subjected to a bending load has been recognized. This article presents a theoretical analysis of crack–face contact effect on the stress intensity factor of various shell structures such as spherical shell, cylindrical shell containing an axial crack, cylindrical shell containing a circumferential crack and shell with two non-zero curvatures, under a bending load. The formulation of the problem is based on the shear deformation theory, incorporating crack–face contact by introducing distributed force at the compressive edge. Material orthotropy is concerned in this analysis. Three-dimensional finite element analysis (FEA) is conduced to compare with the theoretical solution. It is found that due to curvature effect crack–face contact behavior in shells differs from that in flat plates, in that partial contact of crack surfaces may occur in shells, depending on the shell curvature and the nature of the bending load. Crack–face contact has significant influence on the stress intensity factor and it increases the membrane component but decreases the bending component. 相似文献
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