冷轧铜板带辊系弹性变形的研究

发布时间：2017-09-01 04:42

  本文关键词：冷轧铜板带辊系弹性变形的研究

  更多相关文章： 冷轧铜板带 森基米尔二十辊轧机 辊系 弹性变形 有限元

【摘要】：铜是社会生产和人类生活中必不可少的重要物资,它的消费量排名第三位,仅次于钢和铝。铜板带材在铜加工的多个品种中占据着非常重要的地位,广泛应用于航空、航天、电子、电力、信息、能源、机械、冶金、建筑、交通等各个领域。随着社会的不断进步和现代工业的迅速发展,各个领域不仅对铜板带的需求量不断加大,而且对铜板带材的高性能、高精密度和高表面质量的要求同样越来越严格,导致普通的四、六辊轧机已经无法满足,只能通过多辊轧机得到所需产品。但是,目前在多辊轧机的类型中应用最广泛、发展最为成熟是森基米尔二十辊轧机。森基米尔二十辊轧机是高精度轧制的核心设备,具有轧制力小、道次压下率大、辊系变形小、操作运行成本低等多个优点。目前,在国内森基米尔二十辊轧机辊系的研究主要集中在优化设计和结构改进上,而对辊系弹性变形的研究相对就比较少。本文综述了多辊轧机辊系弹性变形以及有限元法的理论基础,并简单地介绍了森基米尔二十辊轧机的的发展历程及结构特点。本文建立了森基米尔二十辊轧机辊系的辊间弹性压扁和带铜与轧辊间弹性压扁变形的两个数学模型。本文对某铜厂的型号ZR33C-18森基米尔二十辊轧机采用有限元分析软件ABAQUS建立该型号森基米尔二十辊轧机辊系弹性变形有限元模型,对该轧机辊系强度进行校核。并且利用该模型对该轧机的轧制过程进行了仿真模拟,计算出辊间接触压力,分析影响辊间接触压力的影响因素;并仿真模拟计算在各种不同的轧制条件下的有限元模型,分析不同的可控因素如板宽、第一中间辊的窜辊量和ASU调整量对工作辊弹性压扁量和工作辊与带铜间接触压力的影响。本文的研究结果能够有效地指导铜板带轧制时的实际生产。
【关键词】：冷轧铜板带 森基米尔二十辊轧机 辊系 弹性变形 有限元
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG339
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 研究背景、目的和意义8-9
• 1.2 板带轧机辊系弹性变形的研究概述9-10
• 1.3 有限元法在板带材轧制过程中的应用10-12
• 1.3.1 刚塑性有限元法11
• 1.3.2 弹塑性有限元法11-12
• 1.4 本文主要研究内容12-13
• 第2章 多辊轧机辊系弹性变形计算及有限元的理论基础13-20
• 2.1 多辊轧机辊系弹性变形计算的理论基础13-15
• 2.1.1 轧辊弹性挠曲13-14
• 2.1.2 轧辊弹性挠曲的求解方法14
• 2.1.3 轧辊弹性压扁14-15
• 2.2 有限元法理论基础15-19
• 2.2.1 有限元法的基本思想15-16
• 2.2.2 有限元法的基本方程16-18
• 2.2.3 几何非线性问题的应力应变描述18
• 2.2.4 有限元法的求解步骤18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 森基米尔二十辊轧机及辊系变形数学模型的建立20-33
• 3.1 森基米尔二十辊轧机的发展过程20-21
• 3.2 森基米尔二十辊轧机的结构分析21-24
• 3.2.1 森基米尔二十辊轧机机架结构21-23
• 3.2.2 森基米尔二十辊轧机辊系结构分析23-24
• 3.3 森基米尔二十辊轧机的结构性能特点24-26
• 3.4 森基米尔二十辊轧机辊系变形数学模型的假设26-29
• 3.4.1 模型的假设26-27
• 3.4.2 辊系各辊的离散化27
• 3.4.3 未知量的设定27-29
• 3.5 辊系弹性压扁数学模型及分析29-31
• 3.5.1 带铜与工作辊弹性压扁的数学模型29-31
• 3.5.2 轧辊与轧辊间弹性压扁的数学模型31
• 3.6 本章小结31-33
• 第4章 森基米尔二十辊轧机辊系弹性变形有限元模型的建立33-44
• 4.1 有限元分析软件ABAQUS33-35
• 4.1.1 概述33
• 4.1.2 ABAQUS的主要模块33
• 4.1.3 有限元网格划分的基本原则33-35
• 4.1.4 接触对的定义35
• 4.1.5 定义接触属性35
• 4.2 森基米尔二十辊轧机辊系有限元模型建立的难点分析35-36
• 4.3 森基米尔二十辊轧机辊系空间位置的确定36-38
• 4.3.1 确定辊系各辊辊身长度大小36-37
• 4.3.2 辊系直径选择37-38
• 4.4 辊系的材料属性38-39
• 4.5 辊系的网格划分39
• 4.6 边界条件和载荷39-41
• 4.7 辊系有限元校核41-43
• 4.8 本章小结43-44
• 第5章 森基米尔二十辊轧机辊系弹性变形有限元分析44-57
• 5.1 仿真工况的生产数据44-45
• 5.2 辊间接触压力的计算分析45-46
• 5.3 带材宽度的影响46-49
• 5.4 第一中间辊横移量的影响49-52
• 5.5 ASU（as you）的影响52-56
• 5.6 本章小结56-57
• 第6章 结论与展望57-59
• 6.1 主要研究结论57-58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文及参加科研工作情况62-63
• 致谢63-64

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 唐彬;;基于全站仪的辊系空间位置检测技术[J];设备管理与维修;2013年05期

2 李仲平;李智美;;连铸零段辊系列磨损的研究[J];机械管理开发;2011年03期

3 李俊杰;多辊轧机辊系稳定性的探讨[J];冶金设备;1980年06期

4 孔繁甫;何安瑞;邵健;;快速辊系变形在线计算方法研究[J];机械工程学报;2012年02期

5 文贤任,赵金链;立式滚边机辊系平衡油缸和压下丝杆联接螺栓的故障原因分析[J];铝加工;2002年04期

6 柳洪胜;张辉;;3000t热矫直机辊系更换的优化与改造[J];宽厚板;2010年06期

7 张辉;柳洪胜;;3000T热矫直机辊系更换的优化与提升[J];机械工程师;2011年02期

8 胡春艳;;轧钢机械机辊系结构优化及强度分析[J];科技创新与应用;2013年23期

9 刘志成;张洪利;师景森;;冷轧厂修磨机辊系空间位置检测技术[J];设备管理与维修;2014年01期

10 张祖德;;Ф295mm/Ф420mm×400mm半连轧辊系技术改造及其应用[J];特钢技术;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 辛鲁湘;王丹;李晓莉;龚凯华;孙秀萍;;国内首次研发的新型12/20辊系可换式多辊冷轧机[A];2010第11届中国电工钢专业学术年会论文集[C];2010年

2 李广平;刘新尚;沈新;;如何保证淬火机的安装精度[A];河北省冶金学会冶金设备学术年会会议论文集[C];2013年

3 邹家详;杨君;;轧辊及辊系的现代设计[A];全国轧辊技术研讨会论文集[C];2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 童云春;辊颈受均布载荷的四辊轧机辊系变形探讨[D];武汉科技大学;2008年

2 马小英;板带轧机辊系横向动力学研究[D];燕山大学;2010年

3 仲岩;板带轧机辊系结构特性的研究[D];辽宁科技大学;2014年

4 黄虎跃;四辊轧机辊系倾动过程研究[D];武汉科技大学;2013年

5 张豪;二十辊轧机辊系力学模型研究[D];武汉科技大学;2015年

6 王钦;四辊轧机辊系垂直位移响应轴向分布研究[D];武汉科技大学;2011年

7 邵博;板带轧机辊系横向振动研究与仿真[D];燕山大学;2011年

8 王玉良;基于辊系动力学的板带轧机动态轧制过程模型及仿真研究[D];燕山大学;2012年

9 冯发强;冷轧铜板带辊系弹性变形的研究[D];南昌航空大学;2015年

10 李月;基于轴承—辊系—轧件耦合模型的辊颈载荷及板形问题研究[D];太原科技大学;2014年

，

本文编号：769985