液芯压下技术的研究方法

wqda

液芯压下技术的研究方法

由于带液芯压下过程同时又包含一个高温快速冷却过程，直接对凝固速度和温度分布，凝固壳中应力、应变做在线测量，在当前技术水平下也是不可能的。因此主要通过各种近似假设相似条件下，对液芯压下过程的变形行为进行物理模拟及数值模拟。物理模拟的主要方法是以空芯板坯来模拟带液芯铸坯、以高压水填充空腔，或软体物质来模拟液芯。根据处理液芯方式的不同可分为：以空心板坯、带内应力的空心板坯、芯部为软材质的实心板坯代替带液芯板坯。
连铸坯带液芯压下过程是融凝固与变形为一体的复杂工艺过程，涉及到多种冶金、物理变化过程，如传热、凝固、变形、相变、流动等多种物理过程，彼此之间的耦合作用使问题进一步复杂化。要在理论上对各种场求解析解是很困难的，以目前的情况甚至是不可能的。而物理模拟对于复杂的带液芯压下工艺工程来说也存在很大的局限性。只有进行数值模拟才有望获得较好的结果，但是数值方法是建立在数学模型的基础之上的，模拟结果不仅受到数值计算发展的影响，还受到边界条件、物性参数等因素的限制。
数值模拟是对一微元体，由傅立叶定律得其热平衡方程，然后确定三类边界条件，然后求解。目前求解这类问题普遍采用得数值方法有两种：
(1)有限差分法(FDM)，这是直接采用差分代替微分方程中的微分项的一种方法；
(2)有限元法(FEM)，它是通过选取与微分方程和边界条件等效的积分形式的一种解法。
有限差分法对传热分析是一种有效的方法，但对于具有复杂形状的边界条件和需要进行热力耦合分析的情况，应用有限单元法具有更大的优越性。
有限元法是基于连续体力学的数值计算方法，将连续变形体离散成有限个单元组成的结构。目前，有限元法已相当成熟，且相当数量的有限元商业软件具有非常方便的前后处理功能，使有限元的应用在各个工业领域迅速扩大。与物理试验研究相比，数值模拟方法具有费用低、精度高、速度快、可得到完整的信息资料、可模拟极限情况等优点。同时，数值模拟离不开物理试验的协助，特别是材料参数和边界条件只能由物理试验来测得，作为已知条件输入仿真模型中。且数值模拟结果的正确性也需由物理试验测得的数据进行检验。
（来源：制钢参考网）

steelhearty

duoxie lou zhu  很有用的