单晶炉观察窗工作热应力模拟

发布时间：2023-12-10 08:20

　　以单晶炉壁热应力为研究对象,分析了单晶炉观察窗焊接接头冷却水泄漏机理,建立了三维稳态温度场和弹塑性应力场有限元模型,对十二种组合结构的观察窗进行了工作热应力模拟,比较了平面和椭圆型炉盖封头、长条形和方圆形观察窗焊缝的热应力状态,探讨了形状、单双面焊接和温度对热应力影响趋势。结果表明,内外壁横截面均为正方形或矩形的两种窗形焊缝的热应力极值最大;增加副焊缝成为双面焊时,主焊缝的应力分布几乎没有变化,新增加的焊缝约束对其影响甚微;工作温度越高,焊缝的热应力越大。因而,宜选用圆形窗或者内壁带圆弧的长条窗,施加双面焊,避免窗体冷却水温超过规定值。这些措施成功解决了观察窗在样机试验时能正常工作,出厂使用时寿命短频繁漏水的问题。

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【文章目录】：
1 引言
2 有限元模型
    2.1 几何模型
    2.2 材料模型
    2.3 数学模型
        2.3.1 稳态热传导一般形式
        2.3.2 稳态热传导具体参数
        2.3.3 弹塑性力学一般形式
        2.3.4 弹塑性力学具体参数
3 计算结果与分析
4 结论



本文编号：3872132