本文研究的對象是某鋼廠的結(jié)晶器寬面足輥。該足輥在使用過程中多次出現(xiàn)足輥不轉(zhuǎn)（拆卸后軸承轉(zhuǎn)動(dòng)自如）,輥套和足輥軸彎曲變形燒損等問題。通過有限元分析,找出足輥彎曲變形失效的原因,對足輥進(jìn)行改進(jìn)�？紤]到鑄坯對足輥的影響,通過建立足輥+鑄坯整體系統(tǒng)模型,使足輥與鑄坯接觸部位的邊界條件和鑄坯對足輥表面進(jìn)行輻射換熱時(shí)的邊界條件更符合實(shí)際情況。對足輥+鑄坯整體系統(tǒng)施加溫度邊界,計(jì)算得到足輥的溫度場。利用順序耦合法,將溫度場結(jié)果以熱載荷形式導(dǎo)入結(jié)構(gòu)分析中,計(jì)算足輥在熱載荷作用下的應(yīng)力和變形。在熱應(yīng)力基礎(chǔ)上,施加隨連鑄高度變化的鋼水靜壓力,計(jì)算足輥在熱載荷和機(jī)械載荷共同作用下的應(yīng)力和變形。由于足輥在高溫條件下長時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生蠕變,依據(jù)足輥的使用現(xiàn)狀,求解足輥使用240h和1000h的應(yīng)力和變形。計(jì)算結(jié)果表明,足輥輥套在使用時(shí)的最大等效應(yīng)力為350.92MPa,遠(yuǎn)小于35Cr Mo鋼在600℃時(shí)的屈服極限,安全系數(shù)為1.38,因此蠕變前足輥的強(qiáng)度滿足使用要求。蠕變后輥套的應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于35CrMo鋼在600℃的蠕變極限和持久極限,蠕變后的足輥強(qiáng)度不能滿足使用要求。并且,蠕變前后輥套的軸向變形都大于輥套與足輥... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的、意義
    1.3 連鑄輥研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究思路、內(nèi)容及重點(diǎn)
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究重點(diǎn)
    1.5 研究方法
        1.5.1 有限元分析及ANSYS概述
        1.5.2 ANSYS耦合場分析
第二章 結(jié)晶器足輥非線性有限元模型
    2.1 結(jié)晶器足輥概述
        2.1.1 結(jié)晶器足輥的作用及結(jié)構(gòu)形式
        2.1.2 結(jié)晶器足輥工作原理及失效形式
    2.2 足輥模型及性能參數(shù)
        2.2.1 足輥實(shí)體模型
        2.2.2 足輥材料的物性參數(shù)
    2.3 連鑄坯尺寸及性能參數(shù)
        2.3.1 連鑄坯尺寸
        2.3.2 鑄坯材料的物性參數(shù)
    2.4 足輥系統(tǒng)實(shí)體模型
    2.5 足輥系統(tǒng)接觸非線性
        2.5.1 足輥系統(tǒng)實(shí)體接觸模型
        2.5.2 足輥系統(tǒng)有限元接觸模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 結(jié)晶器足輥溫度場分析
    3.1 熱分析基本理論
        3.1.1 熱傳遞理論基礎(chǔ)
        3.1.2 熱傳導(dǎo)理論
        3.1.3 熱對流理論
        3.1.4 熱輻射理論
        3.1.5 能量守恒法則
    3.2 足輥系統(tǒng)熱量傳遞過程
        3.2.1 結(jié)晶器熱量傳遞
        3.2.2 二冷區(qū)熱量傳遞
        3.2.3 二冷區(qū)接觸傳熱
    3.3 足輥系統(tǒng)溫度分析
        3.3.1 溫度場邊界條件
        3.3.2 鑄坯溫度場
        3.3.3 足輥溫度場
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)晶器足輥應(yīng)力變形分析和蠕變分析
    4.1 足輥應(yīng)力及變形分析
        4.1.1 足輥熱應(yīng)力及變形分析
        4.1.2 足輥熱機(jī)耦合應(yīng)力及變形分析
    4.2 蠕變分析
        4.2.1 蠕變概述
        4.2.2 蠕變計(jì)算
        4.2.3 蠕變計(jì)算結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)晶器足輥結(jié)構(gòu)改進(jìn)分析
    5.1 足輥結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案
    5.2 改進(jìn)模型的熱-機(jī)耦合分析
    5.3 足輥改進(jìn)后蠕變分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
研究生期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3004296