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基于MiLE法模拟结晶器中大方坯温度场、应力场及流场
  • ISSN号:2095-9389
  • 期刊名称:《工程科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TF701.3[冶金工程—钢铁冶金]
  • 作者机构:[1]北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083, [2]莱芜钢铁股份有限公司特殊钢厂,莱芜271104, [3]北京科技大学生态与循环冶金教育部重点实验室,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50874007);北京市教育委员会共建资助项目 致谢 感谢ESI公司提供的Procast软件
中文摘要:

应用混合Langrangian和Eulerian法(MiLE)实现了结晶器中GCr15钢大方坯温度场、应力场及流场的动态模拟,模拟结果与实际生产铸坯吻合.铸坯坯壳角部的温度高于中部,铸坯表面从上到下的温度总体呈下降趋势,且等温区间与流场变化具有一定的相似性.铸坯坯壳中部厚度约为17.5mm,角部厚度约为13.2mm.凝固坯壳内的应力主要是热应力.坯壳出结晶器时,坯壳外表面处于压缩状态,凝固前沿为完全拉伸状态.有效应变从铸坯外表面到凝固前沿逐渐增大.钢液在前进过程中不断扩张,流速不断降低,当流股到达一定深度后,形成左右对称向上的两个回流,和一对由凝固面一侧向下而由中心向上流动的回流区.

英文摘要:

The temperature, stress and flow distribution of a bloom in GCr15 steel were simulated based on a mixed Lagrangian-Eulerian method, and the simulated results are consistent with practical blooms. The corner temperature of the bloom shell is higher than the middle parts. The tendency of the bloom surface temperature from top to bottom decreases gradually. Moreover, the isothermal zones are similar to the change of flow fields. The middle thickness of the casting bloom shell is about 17.5 mm, and the corner thickness is about 13.2 mm. The stress in the solidification shell is mainly thermal stress. When the shell is just out of the mold, the outer surface is in a compression state, while the front of solidification is in a completely tensile state. The effective strain increases from the outer surface to the front step by step. The liquid steel expands and its velocity decreases gradually in the progress. When the flow arrives to a certain depth, there are two symmetric upward backflows and a backflow area is formed by the side of face solidification downward and the centre upward.

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期刊信息
  • 《工程科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:北京科技大学
  • 主编:张欣欣
  • 地址:北京市海淀区学院路30号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:xuebaozr@ustb.edu.cn
  • 电话:010-62332875
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-9389
  • 国内统一刊号:ISSN:10-1297/TF
  • 邮发代号:82-303
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,全国高等学校自然科学学报系统优秀学报评比一等奖,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 日本日本科学技术振兴机构数据库,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:392