[发明专利]一种马弗抗高温截面变形能力的计算和预测方法

权利要求书

1.一种马弗抗高温截面变形能力的计算和预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）采集电阻带、马弗和带钢的形状和尺寸及热物性和力学性能参数；

2）根据电阻带、马弗和带钢的初始温度和边界温度，计算马弗截面温度的结果；

3）对马弗截面温度的结果进行数据处理，得到马弗截面温度分布曲线，及马弗平均温度和马弗截面周向温差；

4）根据马弗截面温度分布曲线及马弗平均温度，计算马弗截面周向热应变；

5）根据马弗截面周向热应变，计算马弗抗高温截面变形系数K；

6）根据马弗抗高温截面变形系数K，分析马弗截面抗高温变形能力，如果抗高温截面变形系数K＞0，则认为马弗形状设计合理，并且抗高温截面变形系数K越大，代表马弗抗高温截面变形能力越强；否则，若K≤0，则需要修改马弗形状和尺寸，然后转到步骤二继续进行计算，直至马弗截面形状满足要求为止。

2.如权利要求1所述的马弗抗高温截面变形能力的计算和预测方法，其特征在于：在步骤2）计算马弗截面温度的结果中，采取以下步骤:

2.1）通过CAE软件建立辐射换热分析的几何模型，对几何模型进行网格划分；

2.2）设置模型中电阻带、马弗和带钢各个热物性参数随温度变化的函数关系；

2.3）采集电阻带、马弗和带钢的初始温度和边界温度； 

2.4）根据实际生产情况设置温度边界条件，施加热辐射边界条件，其中辐射换热角系数通过软件提供的Monte-Carlo方法计算得到；

2.5）设置分析类型和分析时间，采用瞬态传热分析方式；

2.6）计算得到马弗截面温度的结果，若结果收敛，输出结果；若结果不收敛，则修改模型，跳转到步骤2.1）继续计算。

3.如权利要求1所述的马弗抗高温截面变形能力的计算和预测方法，其特征在于：在步骤4）计算马弗截面热应变中，采取以下步骤:

   4.1）建立马弗热应力分析的几何模型，并划分网络；

  4.2）设置马弗材料属性：在模型中输入弹性模量、泊松比和热膨胀系数随温度的变化曲线；

4.3）施加约束条件：在马弗周向边界上施加对称约束；

4.4）将马弗截面的平均温度作为马弗无热应力时的温度参考值，并将马弗截面温度的变化曲线输入到模型中；

4.5）设置分析类型并运行模型；

4.6）计算得出热应变计算结果，计算结果若收敛，则认为模型计算可靠，若不收敛，则需返回到步骤4.1），修改模型，继续计算直至计算收敛为止；

4.7）根据模型，进行热应力分析后，可得到马弗截面上周向热应变分布曲线。

4.如权利要求1所述的马弗抗高温截面变形能力的计算和预测方法，其特征在于：在步骤5）计算马弗抗高温截面变形系数K中，采取以下公式：

                                                                        （1）；

其中为马弗截面周向热应变，为马弗材料进入屈服状态时的应变。