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钢凝固的显式热力耦合有限元模型。 (英语) Zbl 1183.74289号

小结:本文应用显式有限元方法模拟了连铸过程中钢凝固过程中发生的耦合和高度非线性的热-力现象。可变质量标度用于使用拉格朗日公式在其自然时间标度中有效地建模这些过程。商用软件ABAQUS/Explicit(ABAQUS用户手册v6.7)中实现了一个高效且稳健的局部-全局粘塑性积分方案[Int.J.Numer.Meth.Eng.66,1955–1989(2006)],用于求解凝固钢的高度温度和速率相关的弹塑性-粘塑性本构方程。Simulia Inc.,2007)使用VUMAT子程序。该模型首先通过已知的半解析解进行验证J.H.韦纳B.A.博利【机械物理固体杂志11,145–154(1963;Zbl 0111.21703号)]. 然后,利用实际的温度相关特性,包括静铁压力、窄面锥度和机械接触的影响,应用该模型模拟连铸结晶器中凝固壳段的温度和应力发展。示例模拟包括对漏斗结晶器中的坯料铸件和薄板坯铸件进行完全耦合的热-机械分析。将显式温度和应力结果与隐式公式的结果进行了比较,并对不同问题大小和不同处理器核数的计算时间进行了基准测试。对于这类接触求解问题,特别是对于最新并行计算平台上的大域问题,显式公式显示出显著的优势。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74F05型 固体力学中的热效应
80万M10 有限元、伽辽金及相关方法在热力学和传热问题中的应用
80A22型 Stefan问题、相位变化等。
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全文: 内政部

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