基于ANSYS玻璃退火过程中应力的模拟分析

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玻璃在形成过程中,内部应力的变化情况十分复杂,会在退火过程中形成暂时应力和永久应力。其应力的大小与分布均匀程度,会直接影响玻璃的质量。论文中对玻璃应力的研究,对于提高玻璃生产效率有重要的现实意义。本文从理论上分析了退火过程中内应力的形成原因及过程,利用基于有限元算法的ANSYS软件,建立了浮法玻璃的数值模型,模拟了玻璃退火过程中内应力的形成规律,计算出了应力值的大小。论文的主要研究内容如下:首先,介绍了玻璃退火理论和松弛理论,分析了玻璃在退火过程中暂时应力、结构应力与永久应力的形成原因,给出了暂时应力和永久应力的计算公式。其次,基于ANSYS有限元法,建立了玻璃的弹性体数值模型。根据玻璃的成分和退火窑有关数据,推导出了模拟退火过程中结构应力所需要的玻璃参数属性和边界条件。同时模拟了残余温差应力,并与结构应力叠加,计算出了玻璃完成退火后永久应力的大小。最后,根据实际生产过程中玻璃的一些基本材料属性,模拟了实际生产过程中玻璃在退火C区的情况。计算出在C区退火过程中玻璃沿厚度的降温曲线和应力大小,并得到提高退火质量的方法。给出了在退火窑C区中玻璃符合工业实际操作的退火理论值。这对实际玻璃退火工艺的改进和提高有一定的指导意义。
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