平整机轧制过程有限元模拟研究

发布时间：2017-11-03 02:24

  本文关键词：平整机轧制过程有限元模拟研究

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【摘要】：钢铁行业作为国家经济命脉的重要驱动力量,已经在经济的长期发展中起着不可或缺的作用。平整机作为改善带钢质量的重要设备,它的价值也逐渐被重视,进而在钢铁行业中得到了发展和广泛的应用。平整延伸率在平整过程中是否恒定、延伸率设定是否准确是平整质量的关键因素。因此,通过分析平整轧制这一过程,并在此基础上针对这个过程建立较为实用的轧制压力的有限元模型,这具有非常重大的意义。本课题的开展是在前人研究的基础上,针对平整轧制过程所具有的轧辊压下量小、轧件延伸率小的特点,运用ANSYS/LS-DYNA这一计算机辅助分析软件,就平整轧制这一过程建立较为实用的轧制压力有限元模型。为了研究多种工况下各因子对平整轧制的影响规律;轧制过程中多种平整轧制条件下,轧件宽度对于带宽以外的外辊之间所存在的有害接触区域内的接触应力的影响和变形的分布情况,并研究弯辊力对轧件的断面形状以及辊缝形状的影响规律;针对平整轧制过程建立相应的有限元模型,并对多种工况下辊系的变形以及轧辊间的压力分布进行模拟计算,这对生产实践具有重要的实际和理论指导意义。为了对平整轧制力有限元模型的准确可信性进行验证,在2250平整轧制线进行在线数据记录和整理,通过与有限元仿真计算所得轧制力数据的对比,可得两者数据基本吻合。
【关键词】：平整机 轧制 ANSYS/LS-DYNA 模拟 有限元分析 模型
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 平整机轧制过程有限元仿真研究现状11-12
• 1.1.1 国外研究现状11-12
• 1.1.2 国内研究现状12
• 1.2 课题的来源及研究意义12-14
• 1.2.1 课题的来源12
• 1.2.2 课题研究的意义12-14
• 1.3 主要研究内容14
• 1.4 本章小结14-15
• 第2章 平整机控制系统及工艺15-23
• 2.1 平整机控制系统15-19
• 2.1.1 液压辊缝控制15-16
• 2.1.2 工作辊弯曲16-18
• 2.1.3 延伸率自动控制系统18-19
• 2.2 平整作用19-20
• 2.3 平整工艺20-22
• 2.3.1 平整度20
• 2.3.2 干平整和湿平整20-21
• 2.3.3 平整工艺发展的趋势21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 非线性有限元基本理论及ANSYS/LS-DYNA软件23-37
• 3.1 有限元方法概述23
• 3.2 有限元的发展与现状23-24
• 3.3 非线性有限元应力应变描述24-27
• 3.3.1 应变张量24-25
• 3.3.2 应力张量25-26
• 3.3.3 偏应力张量26
• 3.3.4 偏应力张量不变量26-27
• 3.4 弹塑性有限元应力应变关系27-28
• 3.5 弹塑性拉格朗日有限元变形列式28-29
• 3.6 轧制过程摩擦条件的模拟29-30
• 3.7 非线性分析原理概述30-32
• 3.7.1 非线性分析原理30-31
• 3.7.2 非线性问题求解方法31-32
• 3.8 ANSYS/LS-DYNA有限元软件简介32-34
• 3.8.1 LS-DYNA的功能特点32
• 3.8.2 ANSYS/LS-DYNA分析的一般流程32-33
• 3.8.3 接触体定义和边界条件33-34
• 3.9 摩擦模拟34-35
• 3.9.1 库仑摩擦模型34-35
• 3.9.2 剪切摩擦模型35
• 3.10 本章小结35-37
• 第4章 平整机轧制过程三维有限元模拟37-57
• 4.1 平整机轧制有限元模型的建立37-40
• 4.1.1 模型参数及网格划分37
• 4.1.2 平整轧制模型37-39
• 4.1.3 边界条件和接触问题39-40
• 4.1.4 材料模型40
• 4.2 平整轧制过程模拟结果及分析40-55
• 4.2.1 有限元模拟结果40-42
• 4.2.2 不同板宽下的平整轧制仿真分析42-45
• 4.2.3 不同板厚下的平整轧制仿真分析45-47
• 4.2.4 弯辊力作用下的轧件断面形状以及辊缝形状47-52
• 4.2.5 轧件的应力应变场分析52-54
• 4.2.6 轧制力的分布54-55
• 4.3 本章小结55-57
• 第5章 平整机轧制压力有限元模型的研究57-64
• 5.1 平整机轧制压力有限元模型的建立57-58
• 5.2 不同辊径对平整轧制的影响58
• 5.3 不同摩擦系数作用下的平整轧制58-60
• 5.4 轧制过程中张力对轧制力的影响60-62
• 5.4.1 前张力对轧制力的影响60-61
• 5.4.2 后张力对轧制力的影响61
• 5.4.3 前后张力对轧制力的共同影响61-62
• 5.5 在线数据验证62-63
• 5.6 本章小结63-64
• 总结与展望64-66
• 1 总结64-65
• 2 展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 作者简介71
• 攻读硕士期间已发表的论文71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：1134250