万能轧机轧制过程有限元分析研究

发布时间：2017-09-09 14:32

  本文关键词：万能轧机轧制过程有限元分析研究

  更多相关文章： 重轨 万能轧制 模拟分析 变形规律

【摘要】：由于中国铁路采取重载、高速、浓密度的设计方案,使重轨的工作条件变得更加的恶劣,因而对重轨的规格及质量的要求越来越严格。某钢厂为了符合铁路局对重轨生产精确程度的指令,针对生产工艺、生产设备、生产技术进行改进,使用万能轧制技术生产重轨。万能轧制技术不仅可以增强轧制产品的准确性,也能增强轧制产品的强度。在重轨轧制中,最重要的问题是控制轧制精度。通过模拟轧制过程,分析轧制时的变形规律,从而尽可能快地理解和应用轧制的关键技术,提高产品的精度。有限元分析技术可以模拟及显示轧制工艺全过程的变化情况,以便人们预知该种工艺的形成结果,从而进一步的调整工艺方案,既可以节省人力又可以节约资源。因此,有限元分析技术是分析重轨成形过程的重要手段。本课题首先介绍了万能轧机的组成、发展,及国内外研究现状。通过与传统的生产重轨的工艺相比,现代的生产工艺更能满足高质量生产的要求,因此某钢厂使用万能轧机生产重轨。其次,基于弹塑性有限元理论,合理简化轧制过程边界条件,建立了二辊开坯、二辊粗轧、万能精轧过程的三维几何模型。最后利用ANSYS/LS-DYNA软件,对轧制过程进行模拟分析,深入研究轧制时轧件的变形规律,为以后工序的开展提供参考,进一步完善生产要求。通过与某钢厂实际生产时的轧制力进行对比,误差很小,从而验证了仿真的可行性与准确性。
【关键词】：重轨 万能轧制 模拟分析 变形规律
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG335
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 万能轧机简介11-14
• 1.1.1 万能轧机的发展12
• 1.1.2 万能轧机的组成12-13
• 1.1.3 万能轧机轧制重轨的国内外现状13-14
• 1.2 重轨生产过程的有限元模拟进展14-16
• 1.3 课题来源、意义及研究内容16-18
• 1.3.1 课题来源16
• 1.3.2 课题意义16-17
• 1.3.3 主要研究内容17-18
• 1.4 本章小结18-19
• 第2章 重轨生产工艺19-29
• 2.1 开发高质量重轨的意义19
• 2.2 重轨生产方法19-22
• 2.2.1 传统生产工艺19-20
• 2.2.2 现代生产工艺20-22
• 2.3 万能轧制技术与特点22-25
• 2.3.1 万能轧制技术22-23
• 2.3.2 万能轧制法的优点23-24
• 2.3.3 万能孔型系统24-25
• 2.4 重轨万能轧制设备及工艺特点25-28
• 2.4.1 重要生产装置26-28
• 2.4.2 万能轧制工艺特点28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 有限元理论及理论模型的建立29-43
• 3.1 有限元法简介29-30
• 3.1.1 有限元法的发展29
• 3.1.2 有限元法的应用领域29-30
• 3.1.3 有限元法的基本步骤30
• 3.2 有限元法的基本理论30-38
• 3.2.1 基于弹性静力学的理论研究30-33
• 3.2.2 基于弹性动力学的理论研究33-36
• 3.2.3 基于大变形与材料非线性问题的研究36-38
• 3.3 ANSYS/LS-DYNA软件介绍38-41
• 3.3.1 ANSYS软件简介38-39
• 3.3.2 LS-DYNA介绍39-40
• 3.3.3 ANSYS/LS-DYNA分析的基本思路40-41
• 3.4 轧制力和轧制力矩模型41
• 3.5 本章小结41-43
• 第4章 重轨全道次轧制有限元模型的建立43-51
• 4.1 有限元模型的建立43-48
• 4.1.1 选择单元43
• 4.1.2 定义材料模型43-44
• 4.1.3 几何模型的建立44-47
• 4.1.4 网格划分47-48
• 4.2 边界条件与加载48-49
• 4.2.1 热力参数的确定48-49
• 4.2.2 温度载荷的加载49
• 4.2.3 速度载荷的加载49
• 4.2.4 约束条件49
• 4.3 接触问题的处理49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 数值模拟结果分析51-63
• 5.1 BD1轧制过程分析51-55
• 5.1.1 应力分析51-52
• 5.1.2 应变分析52-53
• 5.1.3 轧制力分析53-55
• 5.2 BD2轧制过程分析55-59
• 5.2.1 应力分析55-56
• 5.2.2 应变分析56-57
• 5.2.3 轧制力分析57-59
• 5.3 万能精轧过程分析59-62
• 5.3.1 应力分析59-60
• 5.3.2 应变分析60-61
• 5.3.3 轧制力分析61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论与展望63-65
• 1 结论63-64
• 2 工作展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 作者简介70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙书云;;鞍钢重轨生产及其质量的提高[J];鞍钢技术;1983年11期

2 方华龙;包钢60公斤/米重轨性能的研究[J];包钢科技;1985年04期

3 贺秀芳;在线热处理重轨[J];钢铁研究学报;1993年04期

4 王秉毅,王永明;用连铸坯生产重轨的研究与实践[J];轧钢;2002年01期

5 魏天斌;高速重轨生产线及武钢重轨生产线的建设[J];武钢技术;2005年05期

6 游涛;栗晓;;重轨结疤的成因及改进途径探讨[J];武汉工程职业技术学院学报;2007年01期

7 张作甫;;旧重轨在煤矿生产应用经济技术性探讨[J];科技信息(学术研究);2007年33期

8 方先周;;武钢高速重轨的工艺特点及装备改造[J];武钢技术;2010年02期

9 但斌斌;王超;;重轨复合矫直参数控制模型[J];机械设计与制造;2011年04期

10 雷大明;包钢60公斤/米重轨超声波在线探伤试验、试生产总结[J];包钢科技;1984年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙一锋;;武钢重轨生产工艺装备改造及系列产品的开发[A];2001中国钢铁年会论文集（下卷）[C];2001年

2 杜斌;;紧凑式重轨生产工艺在鞍钢大型厂的应用[A];2004年全国炼钢、轧钢生产技术会议文集[C];2004年

3 任宗文;杨林;叶途明;;武钢高速重轨生产过程中的主要控制技术[A];2012年全国轧钢生产技术会论文集（下）[C];2012年

4 李慧琴;岳爱臣;王贵;麻永林;刘秉能;王荣贵;王权;;重轨空冷过程中弯曲变形的有限元模拟[A];第八届全国塑性加工理论与新技术学术会议论文集[C];1999年

5 刘金波;魏国;;提高百米重轨装车作业率措施的研究[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集（下）[C];2009年

6 高密超;宗伟;陈林;金自力;任慧平;;重轨在BD2机架C孔中腿高长缩模型的模拟研究[A];第二届全国背散射电子衍射（EBSD）技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年

7 陈林;杨启荣;任慧平;杨文庆;李春龙;王秉毅;吴章忠;段永强;王永明;;重轨多辊矫直变形区内纵向残余应力演变规律的研究[A];第二届全国背散射电子衍射（EBSD）技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年

8 吴迪;赵宪明;王永明;张天绪;徐列平;吴章忠;郭华;梅东生;覃源;许世明;;高精度重轨AGC热精轧及轨端数控压力矫直[A];1999中国钢铁年会论文集（下）[C];1999年

9 陈林;刘宇雁;包喜荣;;BNbRE和BNbRE(V)重轨连铸坯高温热塑性的研究[A];第十一届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2006年

10 叶佳林;;微张力自动控制在重轨轧制中的应用[A];2012年全国轧钢生产技术会论文集（下）[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 田玮;攀钢新钢钒技质部力促重轨保质达产[N];中国冶金报;2005年

2 记者 梁毅 张丽君;鞍钢重轨品牌分量日重[N];中国冶金报;2005年

3 记者 马智;鞍钢新轧 重轨铺上青藏铁路[N];证券时报;2003年

4 记者 马智;鞍钢新轧：造出国内首批高速重轨[N];证券时报;2003年

5 欣闻;鞍钢积极抢滩国内高速重轨市场[N];现代物流报;2008年

6 唐诗全;做精钢铁 重轨先行[N];中国冶金报;2008年

7 郭华 唐诗全;攀钢做精钢铁 重轨先行[N];世界金属导报;2008年

8 记者 金荣生;高速重轨拉动鞍钢增速[N];辽宁日报;2009年

9 兰天碧　记者 程云鹤;鞍钢重轨首次大批量出口澳大利亚[N];鞍山日报;2010年

10 本报记者 李勇;鞍钢“走出去”再进一步 重轨首次出口发达国家[N];证券日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 康皓;U75V重轨在线热处理工艺关键技术的实验研究[D];东北大学;2012年

2 周剑华;高速铁路重轨尺寸精度、平直度及残余应力控制的研究[D];东北大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张春雪;万能轧机轧制过程有限元分析研究[D];河北工程大学;2016年

2 蒋娟娟;百米高速重轨预弯冷却后水平矫直的研究[D];辽宁科技大学;2012年

3 丁德欣;重轨水平矫直数值模拟研究[D];辽宁科技大学;2008年

4 王培龙;重轨辊式复合矫直数值模拟研究[D];辽宁科技大学;2010年

5 王志峰;提高重轨力学性能的研究[D];辽宁科技大学;2007年

6 童山虎;热预弯重轨复合矫直数值模拟[D];辽宁科技大学;2013年

7 芦忆萱;重轨万能轧制过程仿真系统软件开发[D];武汉科技大学;2009年

8 金梁;重轨万能连轧过程工艺及变形研究[D];武汉科技大学;2009年

9 张正伟;重轨热轧过程的孔型参数化设计及优化研究[D];燕山大学;2015年

10 叶苏茹;基于机器视觉的热态重轨表面缺陷检测关键技术研究[D];重庆大学;2008年

，

本文编号：821000