400mm特厚鋼板坯連鑄過程多場(chǎng)耦合分析與工藝研究的開題報(bào)告

400mm特厚鋼板坯連鑄過程多場(chǎng)耦合分析與工藝研究的開題報(bào)告題目：400mm特厚鋼板坯連鑄過程多場(chǎng)耦合分析與工藝研究的開題報(bào)告一、課題背景和意義鋼鐵是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，特厚鋼板坯在船舶、橋梁、壓力容器等重要領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。由于特厚板坯的冷卻速度較慢、應(yīng)力留存較大、變形較多等特點(diǎn)，其連鑄過程控制困難，質(zhì)量穩(wěn)定性難以保證，因此，研究400mm特厚鋼板坯連鑄過程多場(chǎng)耦合分析與工藝，對(duì)保障特厚板坯制造質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。二、研究內(nèi)容和技術(shù)路線本課題旨在通過分析特厚鋼板坯連鑄過程中的多個(gè)物理場(chǎng)之間的耦合關(guān)系，研究特厚鋼板坯連鑄過程的優(yōu)化控制策略和工藝參數(shù)。具體研究內(nèi)容包括：1.研究特厚鋼板坯連鑄過程中的物理場(chǎng)耦合關(guān)系，進(jìn)行多場(chǎng)仿真分析。主要包括溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)等物理場(chǎng)的計(jì)算和分析。2.研究特厚鋼板坯的結(jié)晶器形狀對(duì)連鑄質(zhì)量和板坯結(jié)構(gòu)的影響，通過建立數(shù)值模型進(jìn)行研究和驗(yàn)證。主要包括結(jié)晶器形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)和澆注過程中液流分布的模擬分析。3.研究連鑄過程中冷卻水的流量、壓力和溫度等工藝參數(shù)對(duì)板坯質(zhì)量的影響，并對(duì)連鑄機(jī)的水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。4.開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究，對(duì)仿真模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修改，進(jìn)一步優(yōu)化特厚鋼板坯連鑄過程中的工藝參數(shù)和控制策略。技術(shù)路線包括：（1）建立400mm特厚鋼板坯連鑄數(shù)值模型，開展多場(chǎng)相互耦合數(shù)值模擬，探究連鑄過程中多個(gè)物理場(chǎng)的耦合關(guān)系。（2）通過結(jié)晶器形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)和液流模擬分析，優(yōu)化板坯的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量。（3）開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和修改，進(jìn)一步優(yōu)化特厚鋼板坯連鑄過程中的工藝參數(shù)和控制策略。三、項(xiàng)目預(yù)期成果本項(xiàng)目預(yù)期達(dá)到以下成果：（1）建立特厚鋼板坯連鑄多物理場(chǎng)相互耦合的數(shù)值模型。（2）研究連鑄過程中物理場(chǎng)之間的耦合關(guān)系，探究其對(duì)連鑄質(zhì)量的影響。（3）確定工藝參數(shù)和優(yōu)化控制策略，對(duì)特厚鋼板坯連鑄過程進(jìn)行優(yōu)化控制。（4）提出特厚鋼板坯連鑄過程的工藝優(yōu)化方案，提高特厚鋼板坯制造質(zhì)量和生產(chǎn)效率。四、研究難點(diǎn)和解決方案本課題的主要研究難點(diǎn)包括：（1）宏觀物理場(chǎng)的耦合關(guān)系分析。（2）特厚板坯連鑄過程中液流分布和結(jié)晶器形狀的優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）實(shí)驗(yàn)和模擬驗(yàn)證結(jié)果的一致性和可靠性。解決方案：（1）采用多物理場(chǎng)相互耦合模型，建立宏觀物理場(chǎng)的耦合關(guān)系。（2）采用數(shù)值模擬方法，開展結(jié)晶器形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)和液流模擬分析。（3）建立一套全面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體系，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果的比對(duì)和分析，保證結(jié)果的一致性和可靠性。五、參考文獻(xiàn)1.張寶德,陳進(jìn)軍,肖銀祥.特厚鋼板坯連鑄過程中空氣混入現(xiàn)象的模擬[J].鋼鐵研究,2009,21(2):20-22.2.王志新,董維功,張鋒.特厚板數(shù)值模擬-雙耳形結(jié)晶器的研究[J].鋼鐵,2016,51(7):98-102.3.冉勝鋒,劉文風(fēng),陳建威.特厚板坯連鑄機(jī)鑄件品質(zhì)特點(diǎn)及提高措施[J].鋼鐵,2014,49(12):47-51.4.