液固相軋制復合中軋輥溫度場的研究.pdf

1、該文使用大型有限元分析軟件ANSYS對鋼/鋁液固相軋制復合工藝中軋輥溫度場進行了模擬,再結(jié)合鋼板溫度場的變化分析了鋁液的凝固過程.利用接觸熱阻計算出了在接觸區(qū)域鋁液與軋輥、鋁液與鋼板之間的熱流密度.采用FLOTRAN/CFD中141流體單元處理軋輥的轉(zhuǎn)動時,給固態(tài)物體的粘度設(shè)一個極大值可以不影響速度場的求解而能準確的求解溫度方程.在實際的計算中,用等效比熱法來模擬凝固現(xiàn)象,固態(tài)鋁近似處理為牛頓流體,其粘度為溫度的函數(shù),忽略變形速率對其的

2、影響,提出了粘度的近似計算方法.研究結(jié)果表明,等效比熱法可以十分方便、準確地計算出鋁的液固相界面位置;在速度場的計算中,把固態(tài)鋁作牛頓流體處理同樣能夠真實地反映出軋制區(qū)內(nèi)鋁的變形情況.該文重點研究了不同條件對鋁液凝固過程的影響,及生產(chǎn)所允許的軋制極限速度,軋制速度與凝固前沿距輥縫中心線距離x的關(guān)系.計算結(jié)果表明:軋輥材質(zhì)、鋁液澆注溫度和軋制速度是影響鋁液凝固的主要因素,而鋼板預熱溫度對凝固的過程影響不大.鋁液澆注溫度的提高會降低鋁液凝固