角钢矫直机理及矫直模型研究

发布时间：2017-10-06 20:31

  本文关键词：角钢矫直机理及矫直模型研究

  更多相关文章： 等边角钢 不等边角钢 矫直机理 矫直模型 动态仿真 三维建模

【摘要】：角钢在当今社会有着非常广泛的应用,常见于建筑结构和工程结构,如桥梁、起重机械、船舶等。随着社会的快速发展,对使用角钢的质量要越来越高,角钢矫直技术也越来越重要,因此需要对角钢矫直机理及矫直模型进行研究。本课题首先将弹塑性矫直理论应用到了等边角钢的矫直过程中,构建了等边角钢矫直机的结构参数模型与矫直过程中的力能参数模型,包括辊距、辊径、辊数、辊身长度、矫直速度、矫直力、矫直功率等,制订了矫直等边角钢合理的压下规程,并且对不等边角钢进行了合理的理论延伸。利用ANSYSY-LS/DYNA软件,按照理论参数模型与制定的压下规程对等边角钢和不等边角钢进行了有限元动态仿真,分析对比模拟结果和理论模型的预测结果,确定理论模型和制定压下规程的合理性。综合理论模型、有限元模拟结果与已有型钢辊式矫直机的理论设计经验,对角钢矫直机进行了三维建模,并应用3D打印技术对其进行了微缩立体成型。本次研究成果对于认识和掌握角钢矫直机理、角钢矫直模型的建立,角钢矫直机的设计,提供了重要的理论和实际参考,具有一定的理论和现实意义。
【关键词】：等边角钢 不等边角钢 矫直机理 矫直模型 动态仿真 三维建模
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333.23
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9
• 1.2 矫直机简介9-12
• 1.2.1 矫直机的分类9-10
• 1.2.2 不同辊式矫直机的特点10-12
• 1.3 国内外矫直技术的研究现状12-13
• 1.3.1 国外矫直机技术的发展简介12
• 1.3.2 国内矫直机技术的发展简介12-13
• 1.3.3 矫直机技术的发展趋势13
• 1.4 ANSYS有限元软件简介13-14
• 1.5 本课题研究的主要内容及意义14-15
• 1.5.1 本课题研究的主要内容14
• 1.5.2 本课题研究的意义14-15
• 第二章 弹塑性矫直理论15-35
• 2.1 弹塑性矫直理论基础15-16
• 2.1.1 弹塑性弯曲时材料的分类15-16
• 2.1.2 矫直过程中弹塑性弯曲引用的假设16
• 2.2 矫直过程中的曲率关系16-20
• 2.2.1 曲率的定义16-18
• 2.2.2 应变与曲率的关系18-20
• 2.3 弯曲变形与弯矩的关系20-22
• 2.4 曲率方程式22-23
• 2.5 压弯挠度的计算23-29
• 2.5.1 传统理论解析方法23-27
• 2.5.2 工程上压弯挠度的计算方法27
• 2.5.3 存在的问题27-28
• 2.5.4 精确的压弯挠度计算方法28-29
• 2.6 矫直方案分析29-33
• 2.6.1 小变形矫直方案29-31
• 2.6.2 大变形矫直方案31-33
• 2.7 本章小结33-35
• 第三章 弹塑性矫直理论在角钢矫直过程中的应用35-51
• 3.1 角钢结构的等效转化35-36
• 3.2 角钢矫直机的结构模型的建立36-41
• 3.2.1 辊距模型的建立36-39
• 3.2.2 辊径模型的建立39
• 3.2.3 辊数对矫直过程的影响39-40
• 3.2.4 矫直速度对矫直过程的影响40-41
• 3.2.5 辊身长度的确定41
• 3.3 角钢矫直过程的力能参数模型的建立41-46
• 3.3.1 矫直力矩模型41-42
• 3.3.2 矫直力模型42-44
• 3.3.3 矫直扭矩模型44-45
• 3.3.4 矫直功率模型45-46
• 3.4 角钢矫直机压下规程的设计46-49
• 3.4.1 角钢矫直过程中原始曲率与反弯曲率之间的关系46
• 3.4.2 角钢矫直过程中残余曲率和反弯曲率的关系：46-47
• 3.4.3 角钢矫直压弯量的确定47-49
• 3.5 本章小结49-51
• 第四章 角钢矫直过程的有限元仿真和结果分析51-67
• 4.1 角钢矫直过程有限元模型的建立51-57
• 4.1.1 角钢模型的简化51
• 4.1.2 定义单元类型51-52
• 4.1.3 模型参数52-54
• 4.1.4 角钢矫直模型的网格划分及边界条件54-57
• 4.2 求解及过程控制57-58
• 4.3 后处理58
• 4.4 仿真结果分析及其应用研究58-65
• 4.4.1 角钢的应力与应变变化58-63
• 4.4.2 角钢矫直力分析63-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 角钢矫直机模型的建立67-73
• 5.1 压下装置设计67-70
• 5.1.1 压下螺丝的组成结构67-68
• 5.1.2 压下螺母的结构形式68-70
• 5.2 辊系设计70-71
• 5.3 机架设计71-72
• 5.4 3D打印角钢矫直机模型72
• 5.5 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目79-80

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本文编号：984897