鋁電解槽槽殼熱彈塑性及蠕變有限元計算.pdf

1、在正常工作狀態(tài)下，溫度和自重等因素導致的電解槽蠕變變形對槽殼的壽命有顯著影響。研究槽殼在蠕變作用下的變形規(guī)律對電解槽的安全設(shè)計和壽命控制有重要意義。隨著數(shù)值計算方法與計算機技術(shù)的發(fā)展，大型有限元計算分析軟件不斷完善。目前，大型鋁電解槽熱力耦合場的計算方法和手段越來越成熟。本文采用大型軟件ANSYS，對某大型電解槽的熱彈塑性及蠕變變形進行了計算和分析。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴根據(jù)鋁電解槽的結(jié)構(gòu)特點和工作狀態(tài)，在充分考慮邊界接觸和材

2、料非線性的前提下，建立了包括內(nèi)襯在內(nèi)的某大型鋁電解槽的三維有限元模型。
　　 ⑵完成了電解槽三維熱-力場的計算和分析。首先，計算了鋁電解槽穩(wěn)態(tài)溫度場；然后，將溫度場作為載荷，計算了電解槽的熱彈塑性變形，得到了槽殼的變形、應(yīng)力及應(yīng)變分布。結(jié)果表明，電解槽溫度場達到穩(wěn)態(tài)后，槽殼中局部區(qū)域一般會進入塑性，且內(nèi)襯中存在應(yīng)力集中。
　　 ⑶完成了電解槽蠕變變形的計算和分析。利用穩(wěn)態(tài)溫度場分布和結(jié)構(gòu)自重作為載荷條件，計算了槽殼的蠕變