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1、精选优质文档-倾情为你奉上 冶金设备作为冶金技术的载体，本身具有大型、重载、高速、连续、自动化、精密化等特点，而且往往工作在高温、重载、高粉尘、大冲击等恶劣条件下，许多性能无法采用实物试验的方法获得。近年的很多关键技术集中表现处要解决的关键问题是结构设计及力学问题，包括强度问题、运动学及动力学问题和传热及热应力问题， 因此CAE技术在冶金设备的设计研究上也得到了广泛的应用。炼铁CAE技术目前在炼铁生产中取得的主要成果有：采用有限元法建立高炉复杂料面及中心装焦条件下的煤气流场和压力场解析模型、高炉固态炉料流场和势函数解析模型，分析高炉中心装焦条件下的高炉状况。 利用CAE技术计算分析高炉冷却水的
2、稳定性、流速、冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。采用有限元法对高炉炉体结构进行应力分析等。炼钢CAE 技术目前在炼钢生产中取得的主要成果有：溅渣护炉状态下转炉温度场的模拟分析；废钢预热电炉内部的温度场分析；吹氩钢包内钢液的流动状态计算和实际测定；中间包的热状态的模拟计算；结晶器内连铸坯热弹塑性应力有限元数学模型的建立；连铸小方坯凝固传热与应力分析耦合数学模型的建立；坯壳与结晶器壁间气隙的大小和分布有限元分析；结晶器磨损对坯壳凝固行为和力学行为的影响分析；连铸弯月面区域凝固传热有限元模型的建立等。轧钢目前钢铁工业中 CAE技术运用最广泛的领域就是轧钢生产。随着
3、计算机技术和软件水平的不断提高， CAE模拟已成功地代替了大部分轧制物理模拟，人们采用有限元数值模拟技术已成功地对各种轧制过程进行了三维解析与模拟，有效地用于参数优化、产品质量预报和设备设计，判断变形过程是否可行或合理，并由轧件尺寸形状预报和力学模拟转到金属组织性能预报和控制。浇注系统浇注系统的关键是模具设计，模具的工艺参数直接影响着铸件品质和性能。通过CAE模拟可迅速的改进模具参数，降低各类生产成本，缩短产品生产、研发周期，提高效率。* 浇注钢水流速、混合浓度分析* 浇注钢水温度、固化温度、内应力分析* 浇注凝固过程缩孔缩松缺陷预测分析模型导入充型固化数值模拟和优化，是铸造工艺不可或缺的流程
4、环节，在最为经济的条件下，以最优的设计方案，提高铸件的质量，降低废品率，指导实际生产，降低铸体的生产成本。* 固化温度分布* 固化效率、固化速度分析* 最优固化工艺设计与优化中间包中间包作为冶金反应器是提高钢产量和质量的重要一环。无论对于连铸操作的顺利进行，还是对于保证钢液品质符合需要，中间包的作用是极其重要的。* 钢水流速、流路、死区、滞留时效分析* 钢液温度稳定性分析* 热损耗、夹杂物分流、上浮模拟分析 轧件分析在钢板的轧制过程中经常会遇到如出现蛇头、鱼尾现象，钢板表面平整度不够等实际问题。通过钢板精轧、热轧有限元分析，可预测轧制过程中轧件的变形，应力以及强度稳定性等。为轧制工艺提供理论决
5、策依据。* 轧件预应力、内损分析* 轧件表面接触应力、表面褶皱、屈曲分析* 轧件强度、稳定性分析冶金领域应用案例：1、在轧钢中的应用 北方工业大学工学院应用pFEPG系统生成周期断面IT形钢轧制的有限元模拟程序，为IT型钢扎制设计提供了比较准确的力能参数与变形参数，解决了大变形塑性流动问题。 2、钢板精轧机热轧制有限元分析出炉的钢坯往往需要经历粗轧、精轧等工序后才能达到实际应用所需的强度和尺寸。钢板经过热轧制后可以成为工程所需的桥梁钢、锅炉钢等。在钢板的轧制过程中经常会遇到一些不近人意的问题，如出现蛇头、鱼尾现象，钢板表面平整度不够等。此算例为钢板精轧机热轧制有限元分析，其目的是为了给出钢板轧
6、制过程中轧件的变形速度场，期望为设计轧制规程、设定轧辊的凸度值提供帮助。机械部件设计中的应用3、高压气体淬火过程数值模拟 和以水或油为介质的淬火过程相比，以高压氮气或氦气为介质淬火，具有淬火过程换热均匀，淬火工件不易开裂，变形小，无氧化等特点。高压气体淬火广泛地用于模具钢的淬火。用FLUNT模拟淬火过程的流场和温度场，用有限元软件模拟工件的淬火相变及热应力和热变性，对于淬火工艺可行性的论证和工艺优化，对淬火炉体的优化设计具有重要意义。结合FLUNT软件模拟淬火过程的流场和温度场，用有限元软件模拟工件的淬火相变及热应力和热变性，对于淬火工艺可行性的论证和工艺优化。炉腔内轴向截面某时刻的温度场文章来源：元计算科技发展有限公司专心-专注-专业