厚钢板蛇形轧制力能参数和变形渗透性研究

发布时间：2021-05-20 19:57

　　高品质厚规格钢板广泛应用于国防军工装备、舰船、核电、海洋平台、压力容器、重型机械等重大高端技术装备领域,是非常重要的结构材料。厚规格钢板存在着由于心部变形不充分而出现的心部力学性能偏低,尤其是冲击性能,为了改善心部力学性能,一般采用提高总压缩比的方式来实现轧制变形均匀化的目的。但是受连铸机生产能力和轧机开口度等方面的限制,总的压缩比一般难以达到要求。本课题以厚规格钢板蛇形轧制过程为研究对象,以提高厚规格钢板变形均匀性、改善心部组织性能为目标,采用理论解析和数值计算的方法研究蛇形轧制力能参数和厚规格钢板厚度方向变形渗透性影响机理。论文取得的主要成果如下:（1）通过蛇形轧制变形区几何关系和轧制原理,建立了蛇形轧制上下工作辊的压下量、咬入角和中性角计算模型。通过静力学理论对蛇形轧制轧件咬入辊缝进行了力学分析,推导出蛇形轧制的自然咬入条件为当摩擦角?不小于上工作辊咬入角₁?和下工作辊咬入角?₂的平均值时才能自然咬入;并与同步轧制进行了对比,结果表明,蛇形轧制工艺未对咬入条件产生明显影响。（2）采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对厚规格钢板蛇形轧... 

【文章来源】：太原科技大学山西省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 厚规格钢板的应用
        1.2.1 海洋工程领域
        1.2.2 船舶制造领域
        1.2.3 核电领域
        1.2.4 压力容器领域
    1.3 课题的研究意义
    1.4 国内外研究现状及发展动态分析
    1.5 本文的研究内容
第二章 金属塑性成形的主要求解方法及理论
    2.1 引言
    2.2 理论解析法
        2.2.1 初等解析法
        2.2.2 滑移线法
        2.2.3 上、下界法
    2.3 数值计算法
        2.3.1 边界元法
        2.3.2 有限元法
        2.3.3 无网格法
    2.4 本章小结
第三章 厚规格钢板蛇形轧制主要参数与咬入条件理论研究
    3.1 引言
    3.2 蛇形轧制变形区及其主要参数
        3.2.1 蛇形轧制咬入角与变形区长度
        3.2.2 蛇形轧制中性角
    3.3 蛇形轧制特征角关系式的理论推导
    3.4 蛇形轧制的咬入条件分析
        3.4.1 同步轧制的咬入条件
        3.4.2 蛇形轧制的咬入条件
        3.4.3 蛇形轧制与同步轧制咬入条件比较
    3.5 本章小结
第四章 厚规格钢板蛇形轧制变形渗透性影响因素分析
    4.1 引言
    4.2 蛇形轧制过程的非线性来源
        4.2.1 非线性问题
        4.2.2 材料非线性
        4.2.3 几何非线性
        4.2.4 接触非线性
    4.3 蛇形轧制数值模型的建立
    4.4 蛇形轧制与同步轧制的变形渗透性比较
    4.5 异速比对变形渗透性的影响
    4.6 压下量对变形渗透性的影响
    4.7 钢板厚度对变形渗透性的影响
    4.8 摩擦系数对变形渗透性的影响
    4.9 错位量对变形渗透性的影响
    4.10 轧制速度对变形渗透性的影响
    4.11 本章小结
第五章 厚规格钢板蛇形轧制力能参数理论与数值计算研究
    5.1 引言
    5.2 蛇形轧制模型
    5.3 屈服准则
    5.4 同径异速蛇形轧制力能参数理论与数值计算研究
        5.4.1 塑性变形区内的单位压力
        5.4.2 轧制力和轧制力矩计算
        5.4.3 结果与讨论
    5.5 同速异径蛇形轧制力能参数理论与数值计算研究
        5.5.1 塑性变形区内的单位压力
        5.5.2 轧制力和轧制力矩计算
        5.5.3 结果与讨论
    5.6 结论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Bending analysis and control of rolled plate during snake hot rolling[J]. 张涛,吴运新,龚海,郑细昭,蒋绍松.  Journal of Central South University. 2015(07)
[2]海洋平台用钢的研发生产现状与发展趋势[J]. 刘振宇,唐帅,陈俊,叶其斌,王国栋.  鞍钢技术. 2015(01)
[3]异步热轧铝合金厚板的剪切变形和板形控制(英文)[J]. 左玉波,付兴,崔建忠,汤翔宇,毛路,李磊,朱庆丰.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(07)
[4]核电用钢的研究现状及发展趋势[J]. 王西涛,李时磊.  新材料产业. 2014(07)
[5]浅论我国大单重特厚钢板的轧制生产技术[J]. 沈继刚,李宏图,王勇.  宽厚板. 2011(02)
[6]主应力法计算蛇形轧制的轧制力[J]. 付垚,谢水生,熊柏青,黄国杰,程磊.  塑性工程学报. 2010(06)
[7]不对称铝锭热轧技术及轧机简介[J]. 杨世德.  世界有色金属. 2010(02)

博士论文
[1]差温轧制对厚板心部变形和组织的影响研究[D]. 李高盛.北京科技大学 2017
[2]异步轧制7xxx系铝合金中厚板形变及翘曲优化研究[D]. 马存强.北京科技大学 2016
[3]特殊条件下压力容器用材料性能试验研究[D]. 陈志伟.北京化工大学 2016
[4]高强高韧铝合金厚板的蛇形轧制研究[D]. 付垚.北京有色金属研究总院 2011



本文编号：3198348