复合结构长水口热应力有限元分析

• 作者: 刘辉敏 孙加林 李红霞 王金相
• 来源期刊: 硅酸盐学报
• 学科: 工学
• 关键词: 长水口 热应力 隔热层 厚度 导热系数 有限单元法
• 年，卷（期）: 2009,（12）
• 所属期刊栏目: 研究论文,中文
• 页码范围: 2000-2006
• 页数: 7页
• 分类号: TQ175.75
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0454-5648.2009.12.008

摘要

为解决免预热长水口的破裂问题,在其内孔复合了低导热率隔热层,并对其热应力进行了研究.首先通过对结构和边界条件的简化,建立了长水口的二维轴对称模型,然后采用有限单元法研究了隔热层厚度及材料热导率对其热应力的影响.结果表明:无隔热层长水口所受热应力在浇钢初期变化剧烈,这是造成其破损的重要原因.隔热层可大幅度降低此热应力且使之变化平缓,但其厚度不宜超过2 mm.隔热层厚度保持为2 mm时,长水口颈部最大热应力随其导热系数的减小呈抛物线规律下降.长水口本体导热系数在10～30W/(m·K)之间变化时,对无隔热层长水口颈部最大热应力基本没有影响;但复合结构长水口颈部最大热应力随导热系数的增加呈对数关系下降.将复合结构长水口试用于生产,未出现破裂现象.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙加林	北京科技大学材料科学与工程学院	280	1914	19.0	23.0
2	李红霞	北京科技大学材料科学与工程学院	57	347	10.0	16.0
4	王金相	北京科技大学材料科学与工程学院	19	136	7.0	11.0
8	刘辉敏	北京科技大学材料科学与工程学院	7	25	3.0	5.0