声明
第1章 绪 论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外铜管生产研究现状
1.2.1 铸轧法
1.2.2 铜管三辊行星轧制过程工作原理与特点
1.2.3 铜管三辊行星轧后冷却过程工作原理与特点
1.3 轧制过程有限元数值模拟的研究现状
1.4 轧后冷却过程有限元数值模拟的研究现状
1.5 本文的研究意义及内容
第2章 铜管三辊行星轧制过程和冷却过程相关理论
2.1 引言
2.2 传热分析理论
2.2.1 热传递基本方式
2.2.2 传热学基本方程
2.3 流体动力学基本控制方程
2.3.1 连续性方程
2.3.2 动量方程
2.3.3 能量方程
2.4 三维湍流模型
2.4.1 湍流基本方程
2.4.2 标准k-ε模型
2.4.3 壁面函数法
2.5 热力耦合分析理论
2.5.1 连续性方程
2.5.2 运动方程
2.5.3 能量方程
2.6 热流固耦合分析数值计算软件的选择
2.6.1 ABAQUS有限元软件
2.6.2 FLUENT有限元软件
2.6.3 数据交换平台
2.7 本章小结
第3章 铜管三辊行星轧制和冷却全过程数值模拟
3.1 引言
3.2 铜管三辊行星轧制和冷却全过程数值模拟思路
3.3 轧制过程热力耦合有限元模型
3.3.1 几何模型的建立
3.3.2 材料属性、边界条件及网格划分
3.4 冷却水模型的建立
3.4.1 几何模型的建立
3.4.2 网格划分
3.4.3 材料属性及边界条件
3.5 热流固耦合有限元模型的建立
3.5.1 热流固耦合有限元结构模型的建立
3.5.2 热流固耦合有限元流体模型的建立
3.5.3 考虑运动因素的热流固耦合有限元模型的设置
3.6 速度场、压力场和温度场模拟结果分析
3.6.1 速度场和压力场总体分析
3.6.2 轧件温度场稳定性研究
3.6.3 不同时刻轧件模拟结果及分析
3.6.4 轧件沿圆周方向各点数据分析
3.6.5 轧件沿径向各点数据分析
3.7 本章小结
第4章 冷却水套结构改造及模拟分析
4.1 进水口大小研究
4.2 出水口大小研究
4.3 进水压力研究
4.4 进水口分布位置研究
4.4.1 进水口分布位置改造方案
4.4.2 速度场和压力场总体分析
4.4.3 轧件温度场均匀性分析
4.5 出水口分布位置的研究
4.5.1 出水口分布位置改造方案
4.5.2 速度场和压力场总体分析
4.5.3 轧件温度场均匀性分析
4.6 本章小结
第5章 有限元模型的验证
5.1 试件的选取
5.1.1 工厂实际生产试件的取样方案
5.1.2 Gleeble热模拟试件的取样方案
5.2 金相实验
5.2.1 工厂试件金相实验
5.2.2 热模拟试件金相实验
5.2.3 两种金相实验结果对比分析
5.3 显微硬度实验
5.3.1 显微硬度实验方案
5.3.2 实验数据分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
