一、高爐爐殼開孔位置對(duì)應(yīng)力集中的影響（論文文獻(xiàn)綜述）
閆本領(lǐng),閆曉強(qiáng),毛松林,劉斌,薛理政[1]（2017）在《高爐爐殼應(yīng)力的仿真與研究》文中提出高爐爐殼是一種特殊的高溫工作容器,工作中承受著十分復(fù)雜的應(yīng)力場(chǎng),特別是在高爐強(qiáng)化冶煉的工況下,應(yīng)力狀態(tài)變得更加復(fù)雜,當(dāng)應(yīng)力超過爐殼材料本體或焊縫等強(qiáng)度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)爐殼裂縫或崩裂等事故發(fā)生,導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失,甚至嚴(yán)重威脅人身安全。因此,對(duì)高爐爐殼應(yīng)力的仿真與研究具有非常重要的意義。本文通過對(duì)高爐爐殼建立相關(guān)模型,進(jìn)行仿真分析,為高爐新建,維護(hù),修復(fù)等方面提供技術(shù)指導(dǎo)。
薛曦[2]（2016）在《基于ANSYS的大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)有限元分析》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理隨著我國冶金產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,高爐整體結(jié)構(gòu)也逐漸大型現(xiàn)代化,然而我國目前高爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依然停留在以經(jīng)驗(yàn)為主,計(jì)算為輔的階段,相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)也并不系統(tǒng)健全。因此,本文有必要對(duì)高爐殼體通過運(yùn)用有限元程序進(jìn)行分析研究。本文以山東鋼鐵股份有限公司日照鋼鐵精品基地?zé)掕F廠1#5100m3容積煉鐵高爐爐殼為背景,根據(jù)相關(guān)研究成果、國家規(guī)范要求以及工程專業(yè)委托書所提供設(shè)計(jì)方案,采用ANSYS大型有限單元分析程序,建立高爐殼體三維實(shí)體有限元計(jì)算模型,分析高爐在正常工作狀態(tài)下殼體整體和局部應(yīng)力、應(yīng)變分布,并對(duì)高爐爐殼進(jìn)行模態(tài)分析及地震作用時(shí)程反應(yīng)分析。論文具體研究內(nèi)容如下:（1）利用大型有限元分析軟件ANSYS,建立殼體參數(shù)化有限元模型,并根據(jù)工藝要求,按正常工作情況在殼體上模擬施加各類荷載。（2）對(duì)爐殼在設(shè)備荷載、整體升溫效應(yīng)、爐殼內(nèi)外10℃溫差作用、爐內(nèi)鐵料活荷載、氣體及渣鐵壓力荷載以及內(nèi)襯膨脹力載荷六種荷載分別在正常工作情況下產(chǎn)生的應(yīng)力及應(yīng)變情況進(jìn)行分析。（3）對(duì)高爐爐殼進(jìn)行動(dòng)力分析。首先進(jìn)行了模態(tài)分析,獲得殼體的自振頻率、振型,然后對(duì)高爐殼體輸入Elcentro波、唐山波SN以及蘭州波1,經(jīng)過時(shí)程反應(yīng)分析,求得各類地震效應(yīng)參數(shù)。通過以上研究,驗(yàn)證此高爐爐殼設(shè)計(jì)的可靠性。
劉奇[3]（2016）在《高爐銅冷卻壁和銅鋼復(fù)合冷卻壁熱變形研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理高爐爐腹、爐腰及爐身下部區(qū)域爐體冷卻壁壽命是決定高爐壽命的重要因素。國內(nèi)外高爐普遍應(yīng)用傳熱性能優(yōu)良的銅冷卻壁,但銅冷卻壁已經(jīng)出現(xiàn)了水管開裂和熱面破損問題,有關(guān)銅冷卻壁水管開裂和熱面破損產(chǎn)生的機(jī)理缺乏定量化分析。以降低銅冷卻壁制造成本和克服銅冷卻壁水管焊接難題為目的開發(fā)的銅鋼復(fù)合冷卻壁的銅鋼界面存在應(yīng)力集中問題,銅鋼界面位置的安全性成為銅鋼復(fù)合冷卻壁應(yīng)用的限制性環(huán)節(jié)。因此,本文針對(duì)冷卻壁在高爐中的不同工況條件,詳細(xì)研究了高爐銅冷卻壁和銅鋼復(fù)合冷卻壁的熱學(xué)和力學(xué)行為。（1）通過銅冷卻壁傳熱及熱彈性數(shù)學(xué)模型,分析了無渣鐵殼覆蓋條件下銅冷卻壁的熱變形行為,并在考慮水管安裝方式情況下,分析了銅冷卻壁水管之間柔性水管連接、剛性水管連接及受到爐殼開孔約束條件下水管的熱應(yīng)力分布和熱變形行為,并討論了高爐銅冷卻壁水管安裝用爐殼開孔的合理直徑。（2）建立了銅冷卻壁非穩(wěn)態(tài)傳熱、熱彈塑性變形和熱疲勞分析數(shù)學(xué)模型,在考慮水管根部焊接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了渣鐵殼脫落-形成過程中銅冷卻壁的熱變形行為及塑性累積情況,并對(duì)銅冷卻壁進(jìn)行熱疲勞壽命預(yù)測(cè),重點(diǎn)分析銅冷卻壁水管的熱疲勞行為。（3）通過銅鋼復(fù)合冷卻壁傳熱及熱彈性數(shù)學(xué)模型,研究了無渣鐵殼覆蓋條件下銅鋼復(fù)合冷卻壁的傳熱性能、熱變形行為及銅鋼界面的受力狀態(tài),并在考慮銅鋼復(fù)合冷卻壁水管安裝方式條件下,分析了銅鋼復(fù)合冷卻壁水管的受力狀態(tài)。研究結(jié)果表明,銅鋼復(fù)合冷卻壁具備銅冷卻壁的傳熱性能,銅鋼復(fù)合冷卻壁的熱變形程度要大于銅冷卻壁,銅鋼界面邊緣區(qū)域受到銅鋼復(fù)合冷卻壁厚度方向的拉應(yīng)力作用。結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,銅鋼復(fù)合冷卻壁的熱變形程度小于銅冷卻壁,且銅鋼界面由受拉轉(zhuǎn)為受壓。（4）對(duì)銅鋼復(fù)合冷卻壁進(jìn)行了熱態(tài)試驗(yàn)測(cè)試,檢測(cè)不同煤氣溫度下銅鋼復(fù)合冷卻壁的溫度分布及應(yīng)變分布,并根據(jù)熱態(tài)試驗(yàn)條件,計(jì)算了熱態(tài)試驗(yàn)條件下銅鋼復(fù)合冷卻壁的溫度及應(yīng)變分布,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了銅鋼復(fù)合冷卻壁熱彈性數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。（5）建立了銅鋼復(fù)合冷卻壁熱彈塑性-蠕變變形數(shù)學(xué)模型,研究無渣鐵殼覆蓋條件下銅鋼復(fù)合冷卻壁蠕變變形過程中的熱變形行為,并對(duì)銅鋼復(fù)合冷卻壁蠕變變形過程中銅鋼界面進(jìn)行了受力分析,分析了蠕變時(shí)間和煤氣溫度對(duì)銅鋼復(fù)合冷卻壁蠕變變形過程中熱變形行為及銅鋼界面受力狀態(tài)的影響。結(jié)果表明,銅鋼復(fù)合冷卻壁蠕變變形過程中,蠕變應(yīng)變先迅速增加后緩慢增加,但其上應(yīng)力先迅速減小后緩慢減小。蠕變變形后銅鋼復(fù)合冷卻壁熱變形程度增大,但仍小于蠕變變形后銅冷卻壁的熱變形程度。蠕變變形后,銅鋼復(fù)合冷卻壁銅鋼界面應(yīng)力集中程度減小。蠕變時(shí)間增加,蠕變變形后銅鋼復(fù)合冷卻壁彎曲變形程度減小,銅鋼界面應(yīng)力集中程度減小。煤氣溫度升高,蠕變變形后銅鋼復(fù)合冷卻壁彎曲變形程度和銅鋼界面應(yīng)力集中程度增大,但增加幅度較小。
刁現(xiàn)偉,李洪光,劉巍,王兆村,王巖祿[4]（2014）在《高爐爐殼有限元分析及冷卻壁開孔對(duì)殼體應(yīng)力的影響研究》文中指出國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50567—2010《煉鐵工藝爐殼體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》第7.2.3條強(qiáng)制性條文對(duì)高爐爐殼開孔截面面積比例及孔間邊緣的凈距進(jìn)行了規(guī)定。根據(jù)煉鐵工藝專業(yè)的要求,有的現(xiàn)役高爐,爐殼冷卻壁開孔截面面積及孔間邊緣的凈距不能滿足該強(qiáng)制性條文的規(guī)定。通過冷卻壁開孔對(duì)高爐殼體應(yīng)力的影響分析,研究冷卻壁開孔間距對(duì)高爐殼體局部應(yīng)力的影響規(guī)律,對(duì)冷卻壁開孔構(gòu)造提出建議。結(jié)合某2 280 m3高爐,采用有限元分析軟件MIDAS-FEA,按照實(shí)際的冷卻壁開孔對(duì)高爐爐殼進(jìn)行建模,分析冷卻壁開孔對(duì)高爐殼體應(yīng)力的影響。
張琪鋒[5]（2014）在《新鋼8#高爐易地大修爐殼設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用研究》文中認(rèn)為本課題首先從煉鐵工藝出發(fā)，探討高爐結(jié)構(gòu)、高爐內(nèi)型，分析爐殼工廠平板開孔的優(yōu)點(diǎn)，指出高爐爐殼工廠平板開孔技術(shù)是爐殼制造的發(fā)展趨勢(shì)。本課題對(duì)新鋼8＃高爐易地大修爐殼開孔從鋼板材料選用、板厚設(shè)計(jì)計(jì)算、爐殼分帶、分段設(shè)計(jì)、坡口設(shè)計(jì)方面進(jìn)行前期技術(shù)性開發(fā)。給出了板厚計(jì)算的二種計(jì)算方法、公式，得出合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。高爐爐殼孔型展開設(shè)計(jì)是本課題研究的首要重點(diǎn)。從展開圖原理出發(fā)，得出爐殼平板開孔計(jì)算原理、方法，對(duì)開孔直徑，展開圖中開孔縱向、橫向位置進(jìn)行詳細(xì)分析計(jì)算，具體對(duì)螺栓孔，進(jìn)水水管孔和鑄銅冷卻壁孔位置按直段、錐段進(jìn)行展開計(jì)算，并提出展開孔型計(jì)算機(jī)放樣繪圖的流程。高爐爐殼加工制作工藝方案設(shè)計(jì)是本課題研究的另一重點(diǎn)。從數(shù)控下料、坡口加工、平板開孔、滾圓、預(yù)安裝等工序逐一分析，指明工藝重點(diǎn)、設(shè)計(jì)工藝參數(shù)。對(duì)滾圓設(shè)備進(jìn)行了能力換算計(jì)算和滾軸下降調(diào)整量計(jì)算。工藝方案對(duì)實(shí)際生產(chǎn)、加工具有指導(dǎo)性作用，順利完成爐殼開孔數(shù)量多、鋼板厚度規(guī)格多、開孔尺寸規(guī)格多、孔型形狀規(guī)格多“四多”工程的加工制作。通過設(shè)計(jì)、分析，得出主要結(jié)論：1．新鋼8#高爐易地大修工廠平板開孔技術(shù)可以顯著縮短加工工期，為高爐現(xiàn)場(chǎng)施工提供便利；2．?dāng)?shù)控火焰切割與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)有效結(jié)合使用，徹底改進(jìn)傳統(tǒng)手工號(hào)料、放樣的工藝方案，成效顯著；3．高爐爐殼平板開孔技術(shù)可以滿足高爐高溫度、高爐壓、高熱疲的使用工況要求；4．相比傳統(tǒng)工藝，爐殼平板開孔技術(shù)可提高冷卻設(shè)備安裝效率一倍以上，縮短工期20天。爐殼平板開孔技術(shù)的成功應(yīng)用，增強(qiáng)了公司高爐設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在行業(yè)內(nèi)處于較先進(jìn)水平。
楊新龍[6]（2012）在《熱—結(jié)構(gòu)耦合作用下高爐爐殼厚度優(yōu)化分析》文中認(rèn)為高爐爐殼是煉鐵高爐結(jié)構(gòu)重要組成部分，對(duì)高爐安全生產(chǎn)有關(guān)鍵作用。隨著高爐結(jié)構(gòu)不斷向大型化發(fā)展和冶煉技術(shù)、強(qiáng)度不斷提高，對(duì)爐殼設(shè)計(jì)要求越來越高。而國內(nèi)很多設(shè)計(jì)單位還是沿用原有經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括《煉鐵工藝爐殼體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中厚度計(jì)算方法也僅僅是對(duì)原有經(jīng)驗(yàn)的歸納總結(jié)，缺乏足夠的理論依據(jù)。開展高爐爐殼高溫、高壓等復(fù)雜工況下性能研究，探討熱-結(jié)構(gòu)耦合作用下高爐爐殼合理厚度，對(duì)推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步和安全生產(chǎn)具有重要的社會(huì)效益和工程價(jià)值。本文運(yùn)用有限單元法，結(jié)合殼體理論和優(yōu)化理論，借助大型有限元分析軟件ANSYS，并按照《煉鐵工藝爐殼體結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》要求建立爐殼有限元模型，設(shè)置爐殼厚度為變量實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)化。根據(jù)煉鐵工藝荷載值，施加煤氣壓力、爐料壓力、溫度作用等荷載，得到爐殼在溫度場(chǎng)、重力場(chǎng)以及熱-結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)作用下的力學(xué)和變形圖；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)熱-結(jié)構(gòu)耦合作用中溫度作用引起變形較大需得到合理釋放，設(shè)計(jì)爐板底帶時(shí)需要考慮整體升溫的影響；煤氣壓力和渣鐵壓力對(duì)組合應(yīng)力強(qiáng)度貢獻(xiàn)最大，其它荷載貢獻(xiàn)基本相當(dāng)。依據(jù)規(guī)范對(duì)爐殼各板帶應(yīng)力強(qiáng)度要求，利用ANSYS優(yōu)化模塊對(duì)高爐進(jìn)行分部優(yōu)化后得到了合理厚度，總用鋼量比常用厚度減少25.2%，比規(guī)范公式減少4.5%；優(yōu)化后與規(guī)范公式相比:爐身段及其上部比規(guī)范厚度要小，爐腰、爐腹、風(fēng)口段基本相當(dāng)，鐵口爐缸段要大。分析鐵口爐缸段厚度需要變大主要是因高爐大型化后煤氣壓力和死鐵層深度增加造成的，這與當(dāng)前高爐破壞多發(fā)生在爐缸段狀況相吻合。優(yōu)化值可作為確定爐殼厚度的重要參考；分析方法可應(yīng)用到類似特種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。
王兆村[7]（2012）在《大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)整體彈性有限元分析》文中研究說明本文以首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司鋼鐵廠煉鐵工程5500m3高爐為背景，對(duì)高爐正常生產(chǎn)狀態(tài)下作用于爐殼上的荷載類別、范圍及方式進(jìn)行了分析，建立了5500m3高爐爐殼整體三維殼體有限元分析模型，分析了正常生產(chǎn)狀態(tài)下爐殼整體及局部的應(yīng)力分布狀態(tài)及變形特性，探討了各類大孔對(duì)爐殼產(chǎn)生的影響，根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)爐殼板厚、開孔形式及尺寸等方面提出合理建議。本文研究內(nèi)容及成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）荷載資料及分析將高爐正常生產(chǎn)狀態(tài)下作用于爐殼上的荷載進(jìn)行分類，與已有荷載方面的成果及資料進(jìn)行對(duì)比分析，通過與煉鐵專業(yè)交流的方式確定各類荷載的作用方式及范圍，同時(shí)確定風(fēng)荷載及水平地震作用的相關(guān)計(jì)算參數(shù)。（2）爐殼整體三維有限元分析模型的建立根據(jù)煉鐵專業(yè)提供的爐殼外形及開孔資料，分別采用MIDAS及ANSYS兩個(gè)大型通用有限元分析軟件建立爐殼三維殼體整體模型，綜合考慮各方面因素進(jìn)行模型的單元?jiǎng)澐?，并將各類荷載按其作用方式及范圍分別施加于單元?jiǎng)澐滞戤叺慕Y(jié)構(gòu)整體幾何模型上，形成最終分析用的整體有限元模型。（3）計(jì)算結(jié)果分析基于相關(guān)資料及研討結(jié)論確定荷載組合方式。通過兩不同軟件各工況組合后計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，確定計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。并基于該計(jì)算結(jié)果對(duì)爐殼的應(yīng)力狀態(tài)和變形特性進(jìn)行分析及評(píng)價(jià)。（4）結(jié)論及建議在計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，對(duì)爐殼所用板厚的合理性及各類大孔對(duì)爐殼產(chǎn)生的影響程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，給出合理性建議。
李健[8]（2010）在《大型高爐爐殼地震反應(yīng)分析》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理爐殼是高爐的外殼,主要作用是固定冷卻設(shè)備、保證高爐砌磚的牢固性、承受爐內(nèi)壓力和起到爐體密封作用,它是高爐鋼結(jié)構(gòu)重要組成部分。本文運(yùn)用有限元分析方法和殼體理論以及地震反應(yīng)理論,借助大型有限元分析軟件ANSYS,建立大型高爐爐殼有限元分析模型,全面地分析了高爐爐殼在靜力和地震作用下的工作性能。論文研究工作主要包括：（1）全面地分析了高爐爐殼在重力荷載、煤氣壓力、渣鐵壓力及溫度效應(yīng)等各種荷載與作用下的工作性能,得到了高爐爐殼正常工作情況下的應(yīng)力分布規(guī)律。（2）對(duì)高爐爐殼進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了高爐爐殼自振頻率、振型等動(dòng)力參數(shù)。通過輸入ELCENTRO波,對(duì)爐殼進(jìn)行了時(shí)程反應(yīng)分析,得到了高爐爐殼在8度地震下,位移、應(yīng)力、基底反力等地震反應(yīng)參數(shù)。論文得到的主要結(jié)論如下：（1）靜力作用下,對(duì)應(yīng)力貢獻(xiàn)最大的是高爐煤氣壓力和渣鐵壓力。爐殼基本處于彈性狀態(tài),其中上部應(yīng)力小于下部應(yīng)力。在高爐開孔處都出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象,鐵口邊緣達(dá)到了最大應(yīng)力。除了局部開洞影響外,爐殼最大應(yīng)力發(fā)生在鐵口下段。對(duì)位移貢獻(xiàn)最大的是溫度荷載。（2）地震荷載作用下,爐殼各部分受影響較小,都處在彈性階段。最大位移發(fā)生在爐頂,最大應(yīng)力發(fā)生在風(fēng)口處。通過頻譜分析得到,位移最大值發(fā)生在1.17Hz。通過對(duì)爐殼上下各段的時(shí)程曲線得出,一般地震下,可以將爐殼看做是一個(gè)整體。本文研究成果可為進(jìn)一步完善我國大型高爐爐殼設(shè)計(jì)理論與方法提供理論依
胡曉偉[9]（2009）在《外燃式熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析》文中指出熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備,是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。隨著高爐結(jié)構(gòu)向現(xiàn)代化、大型化的發(fā)展,前蘇聯(lián)的爐殼設(shè)計(jì)理論及計(jì)算公式已不能滿足現(xiàn)代熱風(fēng)爐爐殼設(shè)計(jì)要求。世界鋼鐵強(qiáng)國（美、日）爐殼鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展較快,其先進(jìn)性體現(xiàn)在以下三點(diǎn):一、先進(jìn)的計(jì)算手段;二、通過爐體內(nèi)部實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)爐殼結(jié)構(gòu)荷載作用機(jī)理有深入了解;三、對(duì)爐殼結(jié)構(gòu)破壞模式的正確認(rèn)識(shí)。相對(duì)于我國而言,到目前為止還沒有高爐結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)概念,缺乏明確的爐殼設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足我國現(xiàn)階段煉鐵設(shè)備的設(shè)計(jì)要求,由中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司主持編制我國煉鐵設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。本課題以編制規(guī)范為契機(jī),旨在提高對(duì)高爐結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)水平,為設(shè)計(jì)安全可靠的現(xiàn)代大型熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù),縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。論文的核心內(nèi)容有以下四點(diǎn):一、介紹爐殼結(jié)構(gòu)用鋼。結(jié)合已建的太鋼4350m3高爐熱風(fēng)爐爐殼所用鋼材,說明它與一般結(jié)構(gòu)用鋼的不同,有其特殊要求;二、利用《鋼鐵企業(yè)冶煉工藝爐技術(shù)規(guī)范》（送審稿）和《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JB4732-95）分別對(duì)太鋼熱風(fēng)爐爐殼厚度進(jìn)行設(shè)計(jì),并將設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際爐殼厚度作對(duì)比,得出兩種爐殼厚度設(shè)計(jì)的利弊;三、利用ANSYS有限元軟件對(duì)熱風(fēng)爐建立整體模型,并對(duì)爐殼鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種單項(xiàng)荷載作用下和最不利荷載工況下的整體彈性有限元分析,考察爐殼上應(yīng)力、應(yīng)變值,研究爐殼開孔處應(yīng)力集中系數(shù)變化規(guī)律。利用規(guī)范提出的爐殼控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性評(píng)定,并對(duì)比壓力容器規(guī)范的評(píng)定結(jié)果;四、對(duì)開孔及接管區(qū)域進(jìn)行子模型彈塑性有限元分析,得到這些區(qū)域真實(shí)應(yīng)力狀態(tài),研究爐殼局部塑性區(qū)域分布和開展范圍,為熱風(fēng)爐爐殼設(shè)計(jì)和建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。最后從分析結(jié)果得出,新規(guī)范關(guān)于熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)中爐殼設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)是安全可靠的。其中,通過孔口及接管區(qū)域應(yīng)力集中系數(shù)的研究和彈塑性分析,可以為降低應(yīng)力集中所采取的方法提供理論指導(dǎo)。
王龍[10]（2008）在《4800m3高爐爐頂封罩孔洞周邊受力性能研究》文中提出爐頂封罩位于高爐爐殼頂部,包括煤氣封罩段、爐喉段及部分爐身段。該區(qū)域承受多種荷載,如爐頂外部設(shè)備、進(jìn)料、上升管膨脹、爐內(nèi)氣體的高壓作用,以及生產(chǎn)后期因內(nèi)襯減薄可能存在的高溫狀態(tài)。同時(shí),為滿足高爐煉鐵的工藝要求,爐頂封罩處開有四個(gè)外徑達(dá)2.4m的煤氣導(dǎo)出管連接孔和一個(gè)3.93mx1.945m的溜槽更換孔等大開孔;一個(gè)1.065mx0.765m的人孔和三個(gè)直徑φ420mm的探測(cè)孔等小開孔,這些大孔洞和小開孔的存在大大地削弱了爐殼的截面面積,造成孔洞邊緣出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中,使得爐頂封罩的受力狀況十分復(fù)雜,弄清楚爐頂封罩孔洞周邊在各種影響因素下的受力性能顯得尤為為重要。但目前國內(nèi)外所做的研究工作基本上是對(duì)整體受力性能的研究,或是單個(gè)開孔產(chǎn)生應(yīng)力集中的影響等,但針對(duì)高爐爐頂封罩孔洞在不同的影響因素下的局部受力性能的研究仍未見報(bào)道。本文在分析研究國內(nèi)外有關(guān)高爐研究狀況的基礎(chǔ)上,依據(jù)設(shè)計(jì)院提供的高爐結(jié)構(gòu)幾何形狀尺寸、受力載荷等資料,利用有限元ANSYS軟件建立4800m3大型高爐爐頂封罩模型,對(duì)影響孔洞周邊受力性能的四個(gè)因素（包括下部冷卻壁開孔率、爐頂封罩采用不同壁厚、導(dǎo)出管和溜槽孔采用不同厚度加勁肋及不同溫度條件）進(jìn)行了研究分析。本文的研究工作主要分為以下幾個(gè)部分:①通過對(duì)12個(gè)爐頂封罩孔洞周邊不同細(xì)度網(wǎng)格劃分模型進(jìn)行彈性受力分析對(duì)比,確定了兼顧計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)長的有限元網(wǎng)格劃分要求;②根據(jù)同組成員提供成果,建立7個(gè)下部爐身段采用不同開孔率的爐頂封罩模型,分析下部爐身段開孔率對(duì)爐頂封罩孔洞周邊受力性能的影響,最后確定建立爐頂封罩局部模型的底部約束;③建立5個(gè)不同壁厚的爐頂封罩模型,計(jì)算分析不同壁厚對(duì)爐頂封罩孔洞周邊受力性能的影響,對(duì)現(xiàn)有的高爐設(shè)計(jì)公式安全性做出評(píng)估;④建立6個(gè)不同厚度加勁肋厚度的爐頂封罩模型,計(jì)算分析孔洞周邊采用不同加勁肋后對(duì)應(yīng)力集中的控制作用,并提出加勁肋厚度的選取原則;⑤針對(duì)生產(chǎn)后期高爐可能在高溫下工作,建立了5種溫度下爐頂封罩模型,計(jì)算分析不同溫度條件對(duì)爐頂封罩孔洞周邊受力性能的影響。
二、高爐爐殼開孔位置對(duì)應(yīng)力集中的影響（論文開題報(bào)告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級(jí)分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法：通過主支變革、控制研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法：通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。
定性分析法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究，這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法：這是社會(huì)科學(xué)用來分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、高爐爐殼開孔位置對(duì)應(yīng)力集中的影響（論文提綱范文）
（1）高爐爐殼應(yīng)力的仿真與研究（論文提綱范文）
| 引言 |
| 1 高爐爐殼仿真模型建立 |
| 1.1 計(jì)算方法及假設(shè)條件 |
| 1.2 考慮冷卻壁支腳的高爐模型 |
| 1.3 考慮表面圓孔忽略冷卻壁支腳模型 |
| 1.4 單個(gè)冷卻壁模型建立 |
| 1.5 高爐仿真計(jì)算參數(shù)說明 |
| 2 高爐爐殼應(yīng)力仿真研究 |
| 2.1 爐殼應(yīng)力仿真過程簡(jiǎn)述 |
| 2.2 高爐溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分析 |
| 2.3 自重和煤氣壓力對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.4 冷卻壁支腳對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.5 冷卻壁支腳位置對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.6 環(huán)境溫度對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.7 水流速度對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.8 硬質(zhì)泥對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.8.1 有硬質(zhì)泥爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.8.2 無硬質(zhì)泥爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.9 冷卻壁螺栓預(yù)緊力對(duì)爐殼應(yīng)力影響仿真研究 |
| 2.1 0 爐殼應(yīng)力與爐殼溫度的關(guān)系仿真研究 |
| 3 結(jié)語 |
（2）基于ANSYS的大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)有限元分析（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 煉鐵高爐課題背景 |
| 1.1.2 高爐鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 |
| 1.2 國內(nèi)高爐發(fā)展及研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 國內(nèi)高爐結(jié)構(gòu)發(fā)展概況 |
| 1.2.2 國內(nèi)目前對(duì)高爐殼體所受荷載的認(rèn)識(shí) |
| 1.2.3 高爐的有限元彈塑性分析 |
| 1.2.4 高爐鋼結(jié)構(gòu)抗震研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 國外研究現(xiàn)狀 |
| 1.4 研究意義 |
| 1.5 本文重點(diǎn)研究內(nèi)容 |
| 2.高爐殼體有限元分析理論及ANSYS軟件 |
| 2.1 有限單元法的基本概念 |
| 2.1.1 有限單元法理論簡(jiǎn)介 |
| 2.1.2 有限單元法的特點(diǎn) |
| 2.1.3 有限單元法的步驟 |
| 2.2 殼體問題的有限單元法 |
| 2.3 動(dòng)力有限單元分析法 |
| 2.4 ANSYS有限元分析軟件簡(jiǎn)介 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 3.爐殼模型建立及荷載分析 |
| 3.1 爐殼模型的建立 |
| 3.1.1 工程概況 |
| 3.1.2 爐殼工藝荷載 |
| 3.1.3 爐殼分析模型的建立 |
| 3.1.4 爐殼單元類型的選定 |
| 3.1.5 爐殼材料性能指標(biāo) |
| 3.1.6 模型網(wǎng)格劃分 |
| 3.2 高爐殼體整體彈性有限單元計(jì)算 |
| 3.2.1 六種荷載單獨(dú)作用下彈性有限元分析 |
| 3.2.2 最不利組合效應(yīng)時(shí)彈性有限單元計(jì)算 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 4.高爐殼體動(dòng)力分析 |
| 4.1 對(duì)殼體的模態(tài)分析 |
| 4.2 高爐殼體在地震效應(yīng)下時(shí)程反應(yīng) |
| 4.2.1 地震時(shí)程反應(yīng)分析法 |
| 4.2.2 地震分析計(jì)算結(jié)果 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 5.結(jié)論及展望 |
| 5.1 本文研究所得結(jié)論 |
| 5.2 研究展望與建議 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
（3）高爐銅冷卻壁和銅鋼復(fù)合冷卻壁熱變形研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文獻(xiàn)綜述 |
| 2.1 高爐長壽發(fā)展概述 |
| 2.1.1 高爐長壽發(fā)展 |
| 2.1.2 高爐壽命的限制性因素 |
| 2.2 國內(nèi)外冷卻壁發(fā)展 |
| 2.2.1 球墨鑄鐵冷卻壁 |
| 2.2.2 鑄鋼冷卻壁 |
| 2.2.3 銅冷卻壁 |
| 2.2.4 銅鋼復(fù)合冷卻壁 |
| 2.3 銅冷卻壁破損形式及其破損機(jī)理研究進(jìn)展 |
| 2.3.1 水管斷裂漏水 |
| 2.3.2 本體變形 |
| 2.3.3 熱面破損 |
| 2.4 銅冷卻壁傳熱性能研究 |
| 2.4.1 銅冷卻壁傳熱數(shù)值模擬研究 |
| 2.4.2 銅冷卻壁熱態(tài)性能測(cè)試 |
| 2.5 銅冷卻壁熱應(yīng)力及熱變形研究 |
| 2.6 銅鋼復(fù)合冷卻壁傳熱及熱變形研究 |
| 2.7 高爐內(nèi)銅冷卻壁和銅鋼復(fù)合冷卻壁存在的熱變形 |
| 2.8 研究目的和研究內(nèi)容 |
| 2.8.1 研究目的 |
| 2.8.2 研究內(nèi)容 |
| 3 銅冷卻壁水管熱變形及受力狀態(tài)分析 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 數(shù)學(xué)模型 |
| 3.2.1 傳熱模型 |
| 3.2.2 熱彈性變形模型 |
| 3.2.3 物性參數(shù) |
| 3.3 數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證 |
| 3.4 傳熱分析 |
| 3.5 熱變形分析 |
| 3.5.1 煤氣溫度的影響 |
| 3.5.2 高度的影響 |
| 3.5.3 冷卻水速的影響 |
| 3.5.4 厚度的影響 |
| 3.5.5 螺栓間距的影響 |
| 3.6 熱應(yīng)力分析 |
| 3.6.1 水管末端自由 |
| 3.6.2 水管末端固定 |
| 3.6.3 水管受爐殼開孔約束 |
| 3.6.4 爐殼開孔直徑優(yōu)化 |
| 3.7 小結(jié) |
| 4 銅冷卻壁熱彈塑性分析 |
| 4.1 物理模型 |
| 4.2 數(shù)學(xué)模型 |
| 4.2.1 非穩(wěn)態(tài)傳熱模型 |
| 4.2.2 彈塑性模型 |
| 4.2.3 熱疲勞模型 |
| 4.2.4 物性參數(shù) |
| 4.3 純銅材料真實(shí)應(yīng)力-真實(shí)應(yīng)變關(guān)系 |
| 4.4 渣鐵殼脫落-形成過程傳熱分析 |
| 4.5 熱變形分析 |
| 4.6 應(yīng)變分析 |
| 4.7 應(yīng)力分析 |
| 4.8 熱疲勞分析 |
| 4.9 異常爐況下銅冷卻壁熱變形分析 |
| 4.10 小結(jié) |
| 5 銅鋼復(fù)合冷卻壁熱態(tài)試驗(yàn) |
| 5.1 試驗(yàn)?zāi)康?/td> |
| 5.2 試驗(yàn)內(nèi)容 |
| 5.3 試驗(yàn)原理 |
| 5.4 熱態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng) |
| 5.5 冷卻水循環(huán)系統(tǒng) |
| 5.6 溫度檢測(cè)系統(tǒng) |
| 5.6.1 壁體測(cè)溫電偶布置 |
| 5.6.2 煤氣溫度測(cè)點(diǎn)布置 |
| 5.6.3 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 |
| 5.7 應(yīng)變檢測(cè)系統(tǒng) |
| 5.7.1 應(yīng)變片布置 |
| 5.7.2 應(yīng)變測(cè)量原理 |
| 5.7.3 應(yīng)變片安裝過程 |
| 5.7.4 應(yīng)變檢測(cè)設(shè)備 |
| 5.8 試驗(yàn)過程 |
| 5.9 試驗(yàn)結(jié)果 |
| 5.9.1 熱態(tài)試驗(yàn)爐爐溫變化 |
| 5.9.2 銅鋼復(fù)合冷卻壁溫度變化分析 |
| 5.9.3 銅鋼復(fù)合冷卻壁總應(yīng)變變化分析 |
| 5.10 小結(jié) |
| 6 銅鋼復(fù)合冷卻壁熱變形及銅鋼界面應(yīng)力分析 |
| 6.1 物理模型 |
| 6.2 數(shù)學(xué)模型 |
| 6.2.1 傳熱模型 |
| 6.2.2 熱彈性模型 |
| 6.2.3 物性參數(shù) |
| 6.3 工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證 |
| 6.3.1 傳熱模型驗(yàn)證 |
| 6.3.2 熱彈性模型驗(yàn)證 |
| 6.4 溫度分布分析 |
| 6.5 熱變形分析 |
| 6.6 銅鋼界面應(yīng)力分析 |
| 6.7 水管熱應(yīng)力分析 |
| 6.7.1 水管末端自由 |
| 6.7.2 水管末端固定 |
| 6.8 煤氣溫度影響 |
| 6.9 銅層厚度影響 |
| 6.10 加強(qiáng)筋厚度影響 |
| 6.11 冷卻水道深度影響 |
| 6.12 小結(jié) |
| 7 銅鋼復(fù)合冷卻壁蠕變變形分析 |
| 7.1 蠕變變形模型 |
| 7.1.1 控制微分方程 |
| 7.1.2 約束邊界條件 |
| 7.1.3 物性參數(shù) |
| 7.2 蠕變變形模型驗(yàn)證 |
| 7.3 蠕變應(yīng)變和應(yīng)力分析 |
| 7.4 蠕變變形分析 |
| 7.5 銅鋼界面應(yīng)力分析 |
| 7.6 蠕變時(shí)間影響 |
| 7.7 煤氣溫度影響 |
| 7.8 小結(jié) |
| 8 結(jié)論與展望 |
| 8.1 結(jié)論 |
| 8.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果 |
| 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
（4）高爐爐殼有限元分析及冷卻壁開孔對(duì)殼體應(yīng)力的影響研究（論文提綱范文）
| 1 概述 |
| 1.1 高爐爐殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀 |
| 1.2 目前存在的問題 |
| 2 高爐爐殼建模及分析中的幾個(gè)問題 |
| 2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算單元的選擇 |
| 2.2 結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性 |
| 1) 高爐爐殼外形特點(diǎn)。 |
| 2) 結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性[12]。 |
| 3) 本工程中對(duì)稱性的利用。 |
| 2.3 單元網(wǎng)格的劃分 |
| 2.4 結(jié)構(gòu)模型的建立 |
| 1) 結(jié)構(gòu)有限元模型。 |
| 2) 邊界條件。 |
| 2.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載及工況組合 |
| 2.6 強(qiáng)度理論的采用 |
| 3 高爐爐殼整體及冷卻壁開孔應(yīng)力結(jié)果及分析 |
| 4 單工況作用下高爐爐殼冷卻壁開孔應(yīng)力分析 |
| 4.1 高爐爐殼工況分類 |
| 4.2 爐身段冷卻壁開孔應(yīng)力分析 |
| 4.3 爐腰及爐腹轉(zhuǎn)折處冷卻壁開孔應(yīng)力分析 |
| 5 結(jié)束語 |
（5）新鋼8#高爐易地大修爐殼設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 緒論 |
| 1.1 高爐煉鐵工藝 |
| 1.2 高爐本體和高爐內(nèi)型 |
| 1.2.1 高爐本體 |
| 1.2.2 高爐內(nèi)型 |
| 1.3 高爐爐殼平板開孔工藝方案 |
| 1.3.1 圖紙工藝會(huì)審、工藝交底 |
| 1.3.2 分帶、分段設(shè)計(jì)計(jì)算 |
| 1.3.3 計(jì)算機(jī)展開設(shè)計(jì)計(jì)算 |
| 1.3.4 CAD 制圖 |
| 1.3.5 CNC 編程 |
| 1.3.6 數(shù)控火焰切割下料 |
| 1.3.7 坡口加工 |
| 1.3.8 滾圓成型 |
| 1.3.9 噴丸 |
| 1.3.10 預(yù)安裝 |
| 1.3.11 矯正 |
| 1.3.12 檢測(cè) |
| 1.3.13 涂漆 |
| 1.3.14 交付 |
| 1.4 新鋼高爐爐殼制造現(xiàn)狀及國內(nèi)外技術(shù) |
| 1.5 課題的來源與背景 |
| 1.5.1 課題的來源 |
| 1.5.2 課題的背景 |
| 1.6 課題創(chuàng)新點(diǎn) |
| 2. 新鋼 8#高爐易地大修爐殼平板開孔工藝方案設(shè)計(jì) |
| 2.1 新鋼 8#高爐易地大修情況介紹 |
| 2.1.1 新鋼 8#高爐易地大修煉鐵工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn) |
| 2.1.2 新鋼 8#高爐易地大修高爐爐體工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn) |
| 2.2 新鋼 8#高爐易地大修爐殼工廠平板開孔原因與意義 |
| 2.3 新鋼 8#高爐易地大修爐殼平板開孔技術(shù)難點(diǎn)及控制措施 |
| 2.3.1 配套設(shè)備的問題 |
| 2.3.2 人員培訓(xùn)問題 |
| 2.3.3 開孔展開計(jì)算準(zhǔn)確性問題 |
| 2.3.4 滾圓變形控制問題 |
| 2.4 新鋼 8#高爐易地大修爐殼平板開孔工藝前期設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 |
| 2.5 本章小結(jié) |
| 3. 新鋼 8#高爐易地大修爐殼平板開孔設(shè)計(jì) |
| 3.1 高爐爐殼鋼板材料設(shè)計(jì) |
| 3.2 高爐爐殼鋼板厚度設(shè)計(jì) |
| 3.2.1 KD 公式計(jì)算法 |
| 3.2.2 回歸方程式計(jì)算法 |
| 3.3 高爐爐殼分帶、分段設(shè)計(jì) |
| 3.4 高爐爐殼坡口的選型設(shè)計(jì) |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 4. 高爐爐殼平板開孔孔型設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算與繪圖 |
| 4.1 高爐爐殼平板開孔數(shù)學(xué)模型建立 |
| 4.2 高爐爐殼平板開孔的展開計(jì)算 |
| 4.2.1 高爐爐殼開孔要求簡(jiǎn)介 |
| 4.2.2 高爐爐殼開孔直徑設(shè)計(jì)計(jì)算 |
| 4.2.3 高爐爐殼展開圖中開孔位置設(shè)計(jì)計(jì)算 |
| 4.3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）在爐殼展開圖繪圖中的應(yīng)用 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 5. 新鋼 8#高爐易地大修高爐爐殼加工設(shè)計(jì) |
| 5.1 數(shù)控下料 |
| 5.1.1 下料設(shè)備 |
| 5.1.2 下料前期準(zhǔn)備工作 |
| 5.1.3 數(shù)控火焰切割工藝參數(shù) |
| 5.2 坡口加工 |
| 5.2.1 直段坡口加工 |
| 5.2.2 弧段坡口加工 |
| 5.3 平板開孔 |
| 5.3.1 切割點(diǎn)與切割路線的選擇 |
| 5.3.2 切割工藝參數(shù) |
| 5.3.3 防止鋼板位移跑偏 |
| 5.4 滾圓 |
| 5.4.1 滾圓前準(zhǔn)備工作 |
| 5.4.2 滾圓機(jī)能力換算 |
| 5.4.3 直段爐殼的滾圓 |
| 5.4.4 錐段爐殼的滾圓 |
| 5.5 預(yù)安裝 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 6. 新鋼 8#高爐易地大修爐殼質(zhì)量控制與檢測(cè)效果研究 |
| 6.1 過程質(zhì)量控制 |
| 6.1.1 號(hào)料工序過程質(zhì)量控制 |
| 6.1.2 下料、開孔工序過程質(zhì)量控制 |
| 6.1.3 滾圓工序過程質(zhì)量控制 |
| 6.1.4 預(yù)安裝工序過程質(zhì)量控制 |
| 6.1.5 除銹、涂裝工序過程質(zhì)量控制 |
| 6.2 新鋼 8 號(hào)高爐易地大修爐殼檢測(cè)效果 |
| 6.3 本章小結(jié) |
| 7. 結(jié)論與建議 |
| 7.1 高爐爐殼平板開孔制作的結(jié)論 |
| 7.2 對(duì)今后制作爐殼的建議 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄：碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文及參與課題 |
（6）熱—結(jié)構(gòu)耦合作用下高爐爐殼厚度優(yōu)化分析（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 國內(nèi)外高爐爐殼研究狀況 |
| 1.2.1 對(duì)爐殼計(jì)算理論及荷載的研究進(jìn)展 |
| 1.2.2 高爐爐殼有限元分析技術(shù)的研究進(jìn)展 |
| 1.2.3 國內(nèi)外爐殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 |
| 1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展歷程及應(yīng)用現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展歷程 |
| 1.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)用現(xiàn)狀 |
| 1.4 本文問題的提出及研究內(nèi)容 |
| 1.4.1 本文問題的提出 |
| 1.4.2 本文研究內(nèi)容 |
| 2 有限單元法與殼體理論 |
| 2.1 有限單元法的基本概念 |
| 2.2 有限單元法的基本步驟 |
| 2.3 殼體理論在有限單元法中的應(yīng)用 |
| 2.3.1 平面殼體單元 |
| 2.3.2 曲面殼體單元 |
| 2.4 ANSYS有限元軟件介紹 |
| 2.5 小結(jié) |
| 3 建立參數(shù)化爐殼有限元模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 幾何模型的建立 |
| 3.3 材料性能指標(biāo)及單元類型 |
| 3.3.1 爐殼鋼材物理性能指標(biāo) |
| 3.3.2 單元類型 |
| 3.4 幾何模型的網(wǎng)格劃分及模型的參數(shù)化 |
| 3.4.1 幾何模型的網(wǎng)格劃分 |
| 3.4.2 模型的參數(shù)化 |
| 3.5 荷載及邊界條件的處理 |
| 3.5.1 荷載 |
| 3.5.2 邊界條件的處理 |
| 3.6 小結(jié) |
| 4 熱—結(jié)構(gòu)耦合作用下爐殼整體彈性分析 |
| 4.1 熱—結(jié)構(gòu)耦合分析簡(jiǎn)述 |
| 4.1.1 熱分析 |
| 4.1.2 熱-結(jié)構(gòu)耦合分析 |
| 4.2 各荷載單獨(dú)作用下的彈性分析 |
| 4.3 熱-結(jié)構(gòu)耦合作用下最不利組合作用下的應(yīng)力及變形分析 |
| 4.3.1 荷載效應(yīng)組合原則 |
| 4.3.2 爐殼應(yīng)力評(píng)價(jià)準(zhǔn)則 |
| 4.3.3 爐殼最不利組合作用下的應(yīng)力分析 |
| 4.3.4 爐殼最不利組合作用下的變形分析 |
| 4.4 小結(jié) |
| 5 高爐爐殼厚度優(yōu)化分析 |
| 5.1 ANSYS 優(yōu)化分析基本理論 |
| 5.1.1 優(yōu)化分析原理 |
| 5.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析主要步驟 |
| 5.2 高爐爐殼優(yōu)化分析的實(shí)現(xiàn) |
| 5.3 高爐爐殼優(yōu)化結(jié)果分析 |
| 5.3.1 分步結(jié)果分析 |
| 5.4 小結(jié) |
| 6 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 建議與展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄一 |
| 致謝 |
| 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文 |
| 碩士期間參加的科研項(xiàng)目 |
（7）大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)整體彈性有限元分析（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 高爐簡(jiǎn)介 |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 國內(nèi)研究概述 |
| 1.2.2 高爐結(jié)構(gòu)荷載認(rèn)識(shí)的逐漸深入 |
| 1.2.3 高爐的有限元彈塑性分析 |
| 1.2.4 高爐抗震方面的研究成果 |
| 1.2.5 國外研究現(xiàn)狀[9] |
| 1.3 爐殼設(shè)計(jì)方法發(fā)展歷程及現(xiàn)狀綜述 |
| 1.4 問題的提出 |
| 1.5 研究目的及內(nèi)容 |
| 2 工程概況及荷載分析 |
| 2.1 工程概況 |
| 2.2 工藝荷載 |
| 2.3 荷載分析 |
| 2.4 水平地震作用 |
| 3 基于有限元分析平臺(tái)的爐殼整體幾何模型的建立 |
| 3.1 有限元分析軟件的功能概述及適用性 |
| 3.2 爐殼有限元結(jié)構(gòu)建模中的幾個(gè)問題 |
| 3.2.1 爐殼外形特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性 |
| 3.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算單元的選擇 |
| 3.2.3 結(jié)構(gòu)單元網(wǎng)格的劃分 |
| 3.2.4 邊界條件 |
| 3.3 基于 MIDAS 平臺(tái)的爐殼整體模型建立 |
| 3.4 基于 ANSYS 平臺(tái)的爐殼整體模型建立 |
| 3.5 相關(guān)計(jì)算參數(shù)的確定 |
| 3.6 小結(jié) |
| 4 計(jì)算結(jié)果及分析 |
| 4.1 荷載效應(yīng)組合及強(qiáng)度理論 |
| 4.1.1 荷載效應(yīng)組合的原則 |
| 4.1.2 強(qiáng)度理論的采用 |
| 4.2 爐殼等效應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.2.1 MIDAS 及 ANSYS 計(jì)算結(jié)果的對(duì)比及分析 |
| 4.2.2 爐頭封板應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.2.3 爐喉、爐身、爐腰、爐腹應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.2.4 風(fēng)口帶應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.2.5 鐵口帶應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.2.6 爐殼底部應(yīng)力分布狀態(tài)及分析 |
| 4.3 爐殼各部位環(huán)向應(yīng)力與豎向應(yīng)力的分布狀態(tài)及分析 |
| 4.3.1 爐殼各部位豎向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力 |
| 4.3.2 爐殼各部位豎向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)及分析 |
| 4.3.3 典型板帶開孔方式合理性分析 |
| 4.4 爐殼變形特性及分析 |
| 4.4.1 爐殼的豎向變形及分析 |
| 4.4.2 爐殼的水平變形及分析 |
| 4.4.3 爐殼的環(huán)向和局部變形及分析 |
| 4.5 小結(jié) |
| 5 結(jié)論及建議 |
| 5.1 本文結(jié)論 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
（8）大型高爐爐殼地震反應(yīng)分析（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 高爐簡(jiǎn)介 |
| 1.1.1 高爐概述 |
| 1.1.2 高爐鋼結(jié)構(gòu) |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 國內(nèi)研究概述 |
| 1.2.2 高爐結(jié)構(gòu)荷載認(rèn)識(shí)的逐漸深入 |
| 1.2.3 高爐的有限元彈塑性分析 |
| 1.2.4 高爐抗震方面的研究成果 |
| 1.2.5 國外研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 研究目的與研究內(nèi)容 |
| 2 有限元基本理論及模型建立 |
| 2.1 有限元分析的基本概念 |
| 2.2 有限元分析的基本過程 |
| 2.2.1 有限元方法的基本步驟 |
| 2.2.2 動(dòng)力有限元理論 |
| 2.3 有限元模型的實(shí)現(xiàn) |
| 2.3.1 有限元軟件的選取 |
| 2.3.2 分析方法及單元選取 |
| 2.3.3 爐殼鋼結(jié)構(gòu)彈性有限元模型的建立 |
| 2.3.4 爐殼動(dòng)力有限元分析模型的確立 |
| 2.4 強(qiáng)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) |
| 3 爐殼鋼結(jié)構(gòu)彈性整體有限元分析 |
| 3.1 作用于爐殼上的荷載 |
| 3.2 各荷載作用下的有限元分析 |
| 3.2.1 各荷載作用下的應(yīng)力分析 |
| 3.2.2 荷載組合 |
| 3.2.3 特殊部位的應(yīng)力分布 |
| 3.3 爐殼變形特性及分析 |
| 4 高爐爐殼的動(dòng)力分析 |
| 4.1 爐殼的模態(tài)分析 |
| 4.2 爐殼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析 |
| 4.2.1 輸入地震動(dòng)的選取 |
| 4.2.2 計(jì)算參數(shù)的選擇 |
| 4.2.3 主體結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果 |
| 5 總結(jié)與展望 |
| 5.1 主要研究成果 |
| 5.2 未來與展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果 |
（9）外燃式熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 高爐熱風(fēng)爐簡(jiǎn)介 |
| 1.1.1 熱風(fēng)爐分類 |
| 1.1.2 熱風(fēng)爐的發(fā)展方向 |
| 1.2 高爐熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)國內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 國外發(fā)展概況 |
| 1.2.2 國外先進(jìn)成果 |
| 1.2.3 國內(nèi)發(fā)展及現(xiàn)狀 |
| 1.2.4 我國與國外在設(shè)計(jì)上的差距 |
| 1.3 課題研究的目的及意義 |
| 1.4 論文研究內(nèi)容及思路 |
| 1.4.1 研究內(nèi)容 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 2 外燃式熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 2.1 爐殼結(jié)構(gòu)用鋼 |
| 2.1.1 熱風(fēng)爐使用現(xiàn)狀 |
| 2.1.2 爐殼用鋼性能要求 |
| 2.1.3 爐殼用鋼品種 |
| 2.1.4 實(shí)例分析 |
| 2.2 爐殼厚度的確定 |
| 2.2.1 爐殼設(shè)計(jì)考慮的因素 |
| 2.2.2 爐殼設(shè)計(jì)內(nèi)容 |
| 2.2.3 爐殼厚度的確定方法 |
| 2.2.4 壓力容器厚度確定方法 |
| 2.2.5 爐殼厚度初步確定實(shí)例 |
| 2.3 爐殼開孔及接管處爐殼厚度確定 |
| 3 有限元分析理論和分析方法 |
| 3.1 有限元基本理論 |
| 3.2 有限元分析模型實(shí)現(xiàn) |
| 3.2.1 分析方法 |
| 3.2.2 太鋼外燃式熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)有限元分析過程 |
| 4 爐殼鋼結(jié)構(gòu)彈性有限元整體分析 |
| 4.1 爐殼在各種荷載作用下的分析 |
| 4.1.1 溫度作用 |
| 4.1.2 恒載作用 |
| 4.1.3 氣壓與內(nèi)襯膨脹壓力作用 |
| 4.2 爐殼在最不利荷載工況組合下的彈性分析 |
| 4.2.1 爐殼鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 |
| 4.2.2 強(qiáng)度理論 |
| 4.2.3 許用應(yīng)力值的確定 |
| 4.2.4 結(jié)構(gòu)破壞(失效)判定依據(jù) |
| 4.2.5 最不利工況下彈性有限元分析結(jié)果 |
| 5 爐殼開孔及接管處彈塑性有限元分析 |
| 5.1 爐殼開孔及接管處彈塑性分析的緣由 |
| 5.1.1 應(yīng)力集中問題 |
| 5.1.2 彈塑性分析的目的 |
| 5.2 彈塑性分析理論 |
| 5.2.1 屈服條件 |
| 5.2.2 流動(dòng)準(zhǔn)則和強(qiáng)化準(zhǔn)則 |
| 5.2.3 塑性本構(gòu)關(guān)系 |
| 5.3 太鋼熱風(fēng)爐爐殼開孔及接管處彈塑性有限元分析 |
| 5.3.1 材料特性選取 |
| 5.3.2 ANSYS彈塑性分析中的求解方法 |
| 5.3.3 彈塑性有限元分析結(jié)果 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 6 結(jié)論和展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 未來工作展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄 |
（10）4800m3高爐爐頂封罩孔洞周邊受力性能研究（論文提綱范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 我國煉鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì) |
| 1.1.2 煉鐵高爐爐殼的基本介紹及受力特點(diǎn) |
| 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 國外對(duì)高爐爐殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展及爐殼受力性能的研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.2 國內(nèi)對(duì)高爐爐殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展及爐殼受力性能的研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.3 國內(nèi)外針對(duì)壓力容器的研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 本文研究的目的和研究意義 |
| 1.3.1 本文的研究目的 |
| 1.3.2 本文的研究意義 |
| 1.4 本文研究的主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線 |
| 1.4.1 本文的主要研究內(nèi)容 |
| 1.4.2 本文研究的技術(shù)路線 |
| 2 4800m~3 高爐爐頂封罩孔洞周邊受力性能有限元分析的相關(guān)理論 |
| 2.1 有限元法簡(jiǎn)介 |
| 2.1.1 有限元法概念 |
| 2.1.2 有限元法的發(fā)展概況 |
| 2.1.3 有限元法的基本原理 |
| 2.1.4 線彈性有限元分析方法 |
| 2.1.5 非線彈性有限元分析方法 |
| 2.2 殼體理論簡(jiǎn)介 |
| 2.2.1 殼體理論基本假設(shè) |
| 2.2.2 殼體理論采用的正交曲線坐標(biāo)系 |
| 2.2.3 殼體的幾何方程 |
| 2.2.4 殼體的物理方程 |
| 2.2.5 薄殼體的平衡方程 |
| 2.3 ANSYS 有限元分析軟件介紹 |
| 2.4 本章小結(jié) |
| 3 4800m~3 高爐爐頂封罩開孔受力性能有限元建模 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 高爐爐頂封罩幾何模型的建立和簡(jiǎn)化 |
| 3.2.1 高爐爐頂封罩模型的簡(jiǎn)化 |
| 3.2.2 高爐爐頂封罩幾何模型的建立 |
| 3.3 高爐爐頂封罩有限元模型建模 |
| 3.3.1 材料的本構(gòu)關(guān)系 |
| 3.3.2 有限元單元的選取 |
| 3.3.3 荷載和邊界條件 |
| 3.3.4 高爐爐頂封罩最合適單元?jiǎng)澐?/td> |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 4 高爐爐身段不同開孔率對(duì)爐頂封罩開孔受力性能的影響 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 爐身段不同開孔率下建立有限元模型 |
| 4.3 爐身段不同開孔率對(duì)爐頂封罩開孔受力性能影響因素分析 |
| 4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)荷載下爐身段不同開孔率對(duì)爐頂封罩開孔受力性能的影響 |
| 4.3.2 整體爐殼極限承載(2.1P)下爐身段不同開孔率對(duì)爐頂封罩開孔受力性能的影響 |
| 4.4 本章小結(jié) |
| 5 爐頂封罩改變壁厚對(duì)開孔受力性能的影響 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 爐頂封罩改變壁厚有限元模型的建立 |
| 5.3 改變壁厚對(duì)爐頂封罩開孔受力性能影響因素分析 |
| 5.3.1 改變爐殼壁厚對(duì)爐頂封罩承載能力的影響 |
| 5.3.2 改變爐殼壁厚對(duì)爐頂封罩開孔周邊危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力水平的影響 |
| 5.3.3 改變爐殼壁厚對(duì)爐頂封罩開孔周邊區(qū)域應(yīng)變的影響 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 6 導(dǎo)出管及溜槽孔采用不同厚度加勁肋對(duì)開孔受力性能的影響 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 導(dǎo)出管及溜槽孔采用不同厚度加勁肋建立有限元模型 |
| 6.3 導(dǎo)出管及溜槽孔采用不同厚度加勁肋對(duì)爐頂封罩開孔受力性能影響因素分析 |
| 6.3.1 導(dǎo)出管和溜槽孔采用不同厚度加勁肋對(duì)爐頂封罩承載能力的影響 |
| 6.3.2 導(dǎo)出管和溜槽孔采用不同厚度加勁肋對(duì)開孔周邊危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力水平的影響 |
| 6.3.3 導(dǎo)出管和溜槽孔采用不同厚度加勁肋對(duì)開孔周邊區(qū)域應(yīng)變的影響 |
| 6.4 本章小結(jié) |
| 7 不同溫度條件對(duì)爐頂封罩開孔受力性能的影響 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 選取不同溫度條件時(shí)爐頂封罩建立有限元模型 |
| 7.3 不同溫度條件對(duì)爐頂封罩開孔受力性能影響因素分析 |
| 7.3.1 不同溫度條件對(duì)爐頂封罩極限承載能力的影響 |
| 7.3.2 不同溫度條件對(duì)爐頂封罩開孔周邊危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力水平的影響 |
| 7.3.3 不同溫度條件對(duì)爐頂封罩開孔周邊區(qū)域應(yīng)變的影響 |
| 7.4 本章小結(jié) |
| 8 結(jié)論與展望 |
| 8.1 主要結(jié)論 |
| 8.2 后續(xù)研究工作的展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄 |
四、高爐爐殼開孔位置對(duì)應(yīng)力集中的影響（論文參考文獻(xiàn)）
- [1]高爐爐殼應(yīng)力的仿真與研究[J]. 閆本領(lǐng),閆曉強(qiáng),毛松林,劉斌,薛理政. 冶金設(shè)備, 2017(S2)
- [2]基于ANSYS的大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)有限元分析[D]. 薛曦. 西安建筑科技大學(xué), 2016(05)
- [3]高爐銅冷卻壁和銅鋼復(fù)合冷卻壁熱變形研究[D]. 劉奇. 北京科技大學(xué), 2016(04)
- [4]高爐爐殼有限元分析及冷卻壁開孔對(duì)殼體應(yīng)力的影響研究[J]. 刁現(xiàn)偉,李洪光,劉巍,王兆村,王巖祿. 工業(yè)建筑, 2014(S1)
- [5]新鋼8#高爐易地大修爐殼設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用研究[D]. 張琪鋒. 西安建筑科技大學(xué), 2014(08)
- [6]熱—結(jié)構(gòu)耦合作用下高爐爐殼厚度優(yōu)化分析[D]. 楊新龍. 西安建筑科技大學(xué), 2012(02)
- [7]大型高爐爐殼結(jié)構(gòu)整體彈性有限元分析[D]. 王兆村. 西安建筑科技大學(xué), 2012(02)
- [8]大型高爐爐殼地震反應(yīng)分析[D]. 李健. 西安建筑科技大學(xué), 2010(12)
- [9]外燃式熱風(fēng)爐爐殼鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 胡曉偉. 西安建筑科技大學(xué), 2009(10)
- [10]4800m3高爐爐頂封罩孔洞周邊受力性能研究[D]. 王龍. 重慶大學(xué), 2008(06)
標(biāo)簽：應(yīng)力集中論文; 高爐煉鐵論文; 高爐論文; 應(yīng)力狀態(tài)論文; 有限元分析論文;