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铝电解槽阴极钠扩散及热应力-钠膨胀耦合的计算

王恒 , 周凯琦 , 周终强 , 黄俊

中国有色金属学报

利用ANSYS Workbench仿真平台建立铝电解槽热应力-钠膨胀耦合计算的有限元模型,提出利用非稳态质量扩散和瞬态热传导的相似性模拟钠扩散的方法,得到了钠在阴极炭块中的浓度分布.根据钠浓度的分布将钠膨胀系数转化为热膨胀系数,实现钠膨胀和热膨胀的间接耦合,模型还考虑钢的塑性变形和摩擦接触,计算结果与实际情况吻合较好.

关键词: 铝电解槽 , 钠扩散 , 热应力 , 钠膨胀 , 有限元