雙輥薄帶鑄軋過程的三維流熱耦合分析的開題報告

雙輥薄帶鑄軋過程的三維流熱耦合分析的開題報告一、研究背景和意義雙輥薄帶鑄軋是一種重要的生產(chǎn)工藝，它在制造高強度、高品質(zhì)的鋁合金、鋼帶等材料時具有廣泛的應(yīng)用。在雙輥薄帶鑄軋過程中，熱、流、力等多種因素相互作用，導致了溫度、變形、應(yīng)力等復雜的變化，因此對其進行三維流熱耦合分析，有利于深入研究其機理，并優(yōu)化制造工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。二、研究現(xiàn)狀和不足目前，對雙輥薄帶鑄軋過程的研究主要集中在單因素分析和二維模擬上，忽略了其實際的三維流熱耦合性質(zhì)。雖然已經(jīng)有一些研究采用了數(shù)值模擬的方法，但多數(shù)都采用了簡化模型和假設(shè)，且模型中參數(shù)不夠準確，難以準確預(yù)測鑄軋過程中的溫度、變形、應(yīng)力等變化。因此，需要運用更為準確的數(shù)值模擬方法，進行三維流熱耦合分析，以完整、準確地描述雙輥薄帶鑄軋過程。三、研究內(nèi)容和方法本研究將運用計算流體力學（CFD）方法，考慮連續(xù)相變、非均勻物性以及熱-流-力耦合等多種現(xiàn)象。主要研究內(nèi)容包括：1.建立三維雙輥薄帶鑄軋數(shù)值模型，重點考慮其流熱耦合特性。2.采用FLUENT等CFD軟件，模擬雙輥薄帶鑄軋過程的流場、溫度場、變形場和應(yīng)力場等重要參數(shù)的變化規(guī)律。3.對所獲得的模擬結(jié)果進行驗證和分析，探索優(yōu)化制造工藝的可能性，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。四、預(yù)期成果和意義本研究預(yù)計可以得到以下方面的成果：1.建立三維雙輥薄帶鑄軋數(shù)值模型，模擬計算雙輥薄帶鑄軋過程的重要參數(shù)，如溫度場、變形場和應(yīng)力場的變化規(guī)律，為更深入研究雙輥薄帶鑄軋過程奠定基礎(chǔ)。2.通過對模擬結(jié)果的分析和驗證，可以幫助制造企業(yè)深入理解鑄軋過程的機理，并提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。3.研究成果具有一定的理論指導意義，有助于促進國內(nèi)鑄軋工藝與裝備的發(fā)展和創(chuàng)新，提高我國的核心競爭力。四、研究計劃及進度安排第一年：建立數(shù)值模型，采用CFD軟件模擬雙輥薄帶鑄軋過程及其流熱耦合特性。第二年：完成CFD計算，獲得溫度、流場、變形場和應(yīng)力場等重要參數(shù)的變化規(guī)律，并進行分析和驗證。第三年：探索優(yōu)化制造工藝的可能性，尋找制造參數(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響規(guī)律，并進行實驗驗證。五、論文提綱及參考文獻（一）論文提綱第一章：引言第二章：鑄軋過程及其數(shù)值模型的建立第三章：數(shù)值模擬及結(jié)果分析第四章：生產(chǎn)優(yōu)化及實驗驗證第五章：結(jié)論與展望（二）參考文獻[1]彭志峰，張永華，李曉雯.鑄軋過程數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀與展望[J].金屬工藝，2016，41（4）：1-11.[2]K.P.Sohn,D.S.Kim.3-DFEManalysisforslabcontinuouscastingandhotrollingprocessofsteel[J].InternationalJournalofMachineTools&Manufacture,2002,42(14):1569-1575.[3]張翔，王水明，馬鐿玲.基于ANSYS的鑄軋過程數(shù)值模擬技術(shù)[J].機械工程材料，2013，37（12）：58-60.[4]W.Zhang,H.Li,S.Liu.Numericalsimulationofstripcastingandrollingprocesswithelectromagneticfield[J].International