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400mm特厚钢板坯连铸过程多场耦合分析与工艺研究的开题报告题目：400mm特厚钢板坯连铸过程多场耦合分析与工艺研究的开题报告一、课题背景和意义钢铁是现代产业的基础，特厚钢板坯在船舶、桥梁、压力容器等重要领域有广泛应用。由于特厚板坯的冷却速度较慢、应力留存较大、变形较多等特点，其连铸过程控制困难，质量稳定性难以保证，因此，研究400mm特厚钢板坯连铸过程多场耦合分析与工艺，对保障特厚板坯制造质量和提高生产效率具有重要意义。二、研究内容和技术路线本课题旨在通过分析特厚钢板坯连铸过程中的多个物理场之间的耦合关系，研究特厚钢板坯连铸过程的优化控制策略和工艺参数。具体研究内容包括：1.研究特厚钢板坯连铸过程中的物理场耦合关系，进行多场仿真分析。主要包括温度场、流场、应力场和变形场等物理场的计算和分析。2.研究特厚钢板坯的结晶器形状对连铸质量和板坯结构的影响，通过建立数值模型进行研究和验证。主要包括结晶器形状的优化设计和浇注过程中液流分布的模拟分析。3.研究连铸过程中冷却水的流量、压力和温度等工艺参数对板坯质量的影响，并对连铸机的水冷却系统进行优化设计。4.开展实验验证研究，对仿真模拟结果进行验证和修改，进一步优化特厚钢板坯连铸过程中的工艺参数和控制策略。技术路线包括：（1）建立400mm特厚钢板坯连铸数值模型，开展多场相互耦合数值模拟，探究连铸过程中多个物理场的耦合关系。（2）通过结晶器形状的优化设计和液流模拟分析，优化板坯的结构和质量。（3）开展实验验证研究，对模拟结果进行验证和修改，进一步优化特厚钢板坯连铸过程中的工艺参数和控制策略。三、项目预期成果本项目预期达到以下成果：（1）建立特厚钢板坯连铸多物理场相互耦合的数值模型。（2）研究连铸过程中物理场之间的耦合关系，探究其对连铸质量的影响。（3）确定工艺参数和优化控制策略，对特厚钢板坯连铸过程进行优化控制。（4）提出特厚钢板坯连铸过程的工艺优化方案，提高特厚钢板坯制造质量和生产效率。四、研究难点和解决方案本课题的主要研究难点包括：（1）宏观物理场的耦合关系分析。（2）特厚板坯连铸过程中液流分布和结晶器形状的优化设计。（3）实验和模拟验证结果的一致性和可靠性。解决方案：（1）采用多物理场相互耦合模型，建立宏观物理场的耦合关系。（2）采用数值模拟方法，开展结晶器形状优化设计和液流模拟分析。（3）建立一套全面的实验验证体系，通过对实验和模拟结果的比对和分析，保证结果的一致性和可靠性。五、参考文献1.张宝德,陈进军,肖银祥.特厚钢板坯连铸过程中空气混入现象的模拟[J].钢铁研究,2009,21(2):20-22.2.王志新,董维功,张锋.特厚板数值模拟-双耳形结晶器的研究[J].钢铁,2016,51(7):98-102.3.冉胜锋,刘文风,陈建威.特厚板坯连铸机铸件品质特点及提高措施[J].钢铁,2014,49(12):47-51.4.

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