基于ANSYS軟件對電渣熔鑄中鋼錠熱應(yīng)力場的模擬研究.pdf

1、電渣熔鑄工藝是一種典型的近凈成型技術(shù)，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高性能機械零件的新方法。由于熔鑄鋼錠溫度場分布不均勻，導(dǎo)致了熱應(yīng)力的產(chǎn)生，這對鋼錠的形狀，尺寸精度和使用性能有很大影響，因此，了解熔鑄鋼錠中溫度場和應(yīng)力場的分布對電渣熔鑄工藝參數(shù)的選擇和鋼錠質(zhì)量的提高具有現(xiàn)實意義。但目前還幾乎無法直接測量熔鑄鋼錠中應(yīng)力分布，因而采用數(shù)值模擬方法研究電渣熔鑄鋼錠應(yīng)力場具有重大意義。 本文首先利用能量守恒定律及彈塑性理論建立了符合實際的電渣熔鑄系統(tǒng)熱應(yīng)

2、力場的物理模型和數(shù)學(xué)模型，借助大型通用有限元分析軟件ANSYS，對電渣熔鑄鋼錠的溫度場和應(yīng)力場進行了模擬研究，以了解熔鑄鋼錠溫度場和應(yīng)力場特點，模擬結(jié)果表明：電渣熔鑄鋼錠軸向應(yīng)力為拉應(yīng)力，由上而下、由內(nèi)而外應(yīng)力值逐漸增大，且自上而下遵循對數(shù)函數(shù)關(guān)系S=a ln(d)-b；同一截面周向應(yīng)力是拉應(yīng)力，而在同一截面的徑向應(yīng)力則是由內(nèi)而外逐漸由受壓應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾瓚?yīng)力，且由里而外逐漸變大；三個應(yīng)力分量的共同作用使得鋼錠下底部應(yīng)力最大，容易在此處產(chǎn)