鑄造熔煉過程模擬與爐料優(yōu)化配比技術

前言
上篇鑄造熔煉過程模擬仿真技術及應用
第1章熔煉工藝模擬仿真技術概述2
1.1鑄造熔煉工藝簡介2
1.1.1沖天爐熔煉2
1.1.2感應電爐熔煉5
1.1.3沖天爐-電爐雙聯熔煉6
1.2鑄造熔煉計算機技術發(fā)展現狀及趨勢7
1.2.1鑄造沖天爐熔煉模擬與控制7
1.2.2鑄造感應電爐熔煉模擬8
第2章沖天爐熔煉成分預測數學
建模11
2.1熔煉過程的物質變化11
2.2熔煉成分的數學建模13
2.2.1熔煉體系的相與組分13
2.2.2多相多組分體系的數學建模14
第3章沖天爐熔煉成分預測熱力學
建模18
3.1多相多組分體系成分預測的常見
算法18
3.1.1熱力學平衡18
3.1.2平衡常數法18
3.1.3小自由能法20
3.2熔煉熱力學建模21
3.2.1熱力學建模的假設條件與要求21
3.2.2基于小自由能法的熱力學
建模22
3.3組元化學勢計算22
3.3.1組元標準摩爾吉布斯函數的
計算22
3.3.2組元偏摩爾吉布斯函數的計算25
第4章沖天爐熔煉成分預測參數
約束處理29
4.1主要熔煉參數29
4.1.1熔煉參數及其選擇29
4.1.2其他表征熔煉過程狀態(tài)的參數30
4.2熔煉參數控制的建模31
4.2.1熔煉參數的控制特點31
4.2.2熔煉參數的建模要求31
4.2.3神經網絡在參數控制中的應用32
4.3基于BP神經網絡的熔煉參數處理
方案32
4.3.1BP神經網絡簡介32
4.3.2熔煉參數的BP神經網絡建模34
4.3.3間接約束法的BP神經網絡模型
算例36
第5章沖天爐熔煉成分預測系統(tǒng)
開發(fā)42
5.1熱力學模型的優(yōu)化求解方法42
5.1.1求解算法的選擇42
5.1.2遺傳算法簡介42
5.1.3遺傳算法求解方法44
5.2沖天爐成分預測系統(tǒng)的實現46
5.2.1成分預測系統(tǒng)內容46
5.2.2成分預測系統(tǒng)的系統(tǒng)實現47
5.3數值算例與分析48
5.3.1數值算例內容48
5.3.2數值算例結果與分析50
5.3.3預測精度分析與下一步工作
方案53
第6章感應電爐熔煉數學建模54
6.1感應電爐熔煉物理模型與基本假設54
6.1.1物理模型54
6.1.2基本假設55
6.2感應電爐熔煉電磁場數學建模55
6.2.1理論基礎55
6.2.2求解區(qū)域和邊界定義57
6.2.3求解方法57
6.2.4電磁場控制方程58
6.2.5復矢量磁位和復標量電位描述
方程組59
6.3感應電爐熔煉多物理場耦合數學
建模61
6.3.1假設條件61
6.3.2傳熱與流動耦合數學建模62
6.3.3流動與傳質耦合數學建模63
第7章感應電爐熔煉數值模擬求解
技術65
7.1混合交錯網格模型建立65
7.1.1基本網格結構65
7.1.2交錯網格和標識方法66
7.1.3節(jié)點值匹配算法66
7.2電磁場控制方程有限差分數值求解68
7.2.1渦流區(qū)求解68
7.2.2非渦流區(qū)求解70
7.2.3求解邊界條件及收斂條件70
7.3傳熱與流動耦合控制方程有限差分
數值求解74
7.3.1有限差分離散74
7.3.2收斂條件75
7.4流動與傳質耦合控制方程有限體積
數值求解75
7.4.1洛倫茲力的數值求解75
7.4.2有限體積離散76
7.4.3流動場高效數值求解技術78
7.4.4傳熱與傳質耦合求解技術80
7.5數值求解計算流程85
第8章感應電爐熔煉模擬算例與
分析87
8.1模型網格與計算參數87
8.2電磁場模擬結果與分析88
8.2.1磁場分布數值結果88
8.2.2電磁參數對磁場分布的影響90
8.3電磁傳熱耦合行為模擬結果與分析92
8.4傳質行為數值模擬結果與分析95
8.4.1網格步長對數值結果的精度
影響95
8.4.2宏觀偏析數值模擬結果分析96
8.5傳熱與流動行為耦合模擬結果與
分析100下篇計算機爐料優(yōu)化配比技術及應用
第9章計算機爐料優(yōu)化配比數學
建模104
9.1計算機爐料配比技術發(fā)展現狀及
趨勢104
9.1.1爐料配比工藝簡介104
9.1.2工業(yè)配料問題研究概況104
9.1.3約束優(yōu)化算法的研究概況106
9.2計算機爐料優(yōu)化配比建模108
9.2.1目標函數108
9.2.2約束條件108
9.2.3優(yōu)化配比數學模型109
第10章計算機爐料優(yōu)化配比求解
方法111
10.1約束優(yōu)化算法111
10.1.1精確算法111
10.1.2近似算法112
10.2化求解方法113
10.3次優(yōu)解求解方法115
10.3.1約束松弛求解方案115
10.3.2遺傳算法求解方案116
10.4手動試錯法117
第11章計算機爐料配比系統(tǒng)的
設計與實現119
11.1系統(tǒng)總體設計119
11.1.1需求分析119
11.1.2總體設計120
11.2系統(tǒng)功能實現120
11.2.1數據庫管理模塊的實現120
11.2.2自動爐料配比模塊的實現124
11.2.3手動爐料配比模塊的實現124
11.2.4爐前爐料配比模塊的實現128
第12章計算機爐料配比系統(tǒng)應用
功能131
12.1軟件安裝131
12.2功能概述133
第13章計算機爐料配比系統(tǒng)
數據庫136
13.1爐料數據庫136
13.1.1爐料分類136
13.1.2系統(tǒng)數據庫136
13.1.3用戶數據庫141
13.2燒損率與燒損量方案142
13.2.1燒損率與燒損量142
13.2.2燒損率方案設定143
13.2.3燒損量方案設定143
13.3雜質元素145
13.3.1雜質元素的總體含量145
13.3.2雜質元素的設定與統(tǒng)計145
第14章計算機爐料配比系統(tǒng)主要
功能146
14.1爐料配比146
14.1.1爐料配比界面與基本內容146
14.1.2爐料配比基本步驟147
14.2自動爐料配比154
14.2.1解方程組法154
14.2.2窮舉法與小成本法156
14.3手動爐料配比161
14.3.1手動配比的基本思路161
14.3.2手動配比的步驟161
14.4爐前配比164
14.4.1爐前配比的基本思路1