Численное моделирование резьбового соединения электродной колонны
 |
Область компетенции:
Отрасли промышленности:
|
Заказчик: Группа ЭПМ
Исполнитель: Инжиниринговый центр «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ
Руководитель проекта: А.И. Боровков, проректор по цифровой трансформации, руководитель НЦМУ СПбПУ, Центра НТИ СПбПУ и ИЦ «ЦКИ» СПбПУ
Проект направлен на изучение возможностей по снижению механических напряжений в резьбовых соединениях электродной колонны дуговой сталеплавильной печи.
Электроды в дуговой сталеплавильной печи подвергаются в процессе эксплуатации высоким термическим нагрузкам. Бесперебойная работа в значительной степени зависит от геометрических параметров соединяющей электроды резьбы, которая должна обеспечивать высокую несущую способность в широком диапазоне температур: от цеховой до более чем 2000 oС. Сопрягаемые детали подвергаются сложному температурному нагружению, классические методы расчета не позволяют однозначно оценить влияние геометрии соединения и внешних факторов на прочность конструкции. Применение численного моделирования дает возможность в процессе нескольких стационарных расчетов выделить наиболее значимые геометрические факторы роста термических напряжений и подобрать благоприятное сочетание допусков для различных элементов соединения.
Проведена серия мультидисциплинарных исследований: моделирование термоэлектрических процессов при протекании тока через конструкцию и последующий расчет статической прочности с учетом полученных тепловых полей. Реализованный подход позволяет провести оптимизацию резьбового соединения с учетом свойств материалов, что ведет к повышению качества изделий за счет снижения удельного расхода электродов при эксплуатации.
Григорий Бурков, инженер ИЦ «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ:
«Применение моделирования дает возможность детально изучить влияние различных физических явлений, протекающих в электродных колоннах в процессе эксплуатации на их прочность и предложить рекомендации по корректировке конструкции. Цифровизация разработки в данном контексте сокращает ее сроки и стоимость, повышает конкурентоспособность продукции».