新型滚切剪空间剪切机构优化数学模型的建立及应用

以纯滚动剪切为目标,通过对新型滚切剪空间剪切机构的原理分析,建立了增加导向杆为设计变量的剪切机构优化数学模型,以推广应用的某大型钢铁有限公司3000 mm单轴双偏心定尺滚切剪的研发项目为依托,对剪切机构的杆件尺寸进行了优化,对运动轨迹进行了模拟.上下剪刃重叠量,刀弧水平偏移量,开口度的计算结果表明,加入导向杆设计变量的优化数学模型,对求得纯滚动剪切机构的杆件尺寸,降低刀弧水平位移量,均匀剪刃重叠量,保证设定开口度的作用显著.现场生产样机重叠量、刀弧水平综合位移量、开口度的实际值及高质量的钢板剪切断面也证实了上述优化数学模型的正确性.     

滚切剪工作台双楔块机构设计

应用了双楔块机构对滚切剪剪刃间隙调整装置进行了设计改进，从机构的受力，运动的稳定性，结构的合理性，操作程序的简化及经济性等方面均取得了明显的效果。进一步完善了滚切剪的结构设计。     

双轴双偏心定尺滚切剪运动轨迹分析及计算机仿真

根据对滚切剪机构运动规律的综合分析，建立了滚切剪机构的整体运动方程，进而确定了在曲柄带动下剪切机构各铰接点任意时刻的坐标位置，实现了对定尺剪剪切过程的计算机仿真。     

基于PR-11RⅢ级复合连杆滚动剪切机构运动学分析

通过对国内外现有的液压板材剪切机结构的原理分析,创新性地提出一种新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机,获得PR-11RⅢ级杆组的复合连杆机构简化模型。以实现纯滚动为设计前提,利用闭环矢量法对该复合连杆滚切机构进行正运动学建模,给出机构的闭环矢量,推导其运动学方程,借助SIMLINK软件对其进行运动学仿真分析计算,获得上刀台各关键点的运动轨迹及主要衡量指标。以推广应用的某大型机械有限公司2000 mm单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机研发项目为依托,对剪切机构的运动轨迹进行运动学模拟仿真,结果表明上下剪刃重叠量和刀弧水平偏移量的模拟结果均符合实际生产要求,从而更进一步证实了该新型的单液压缸驱动的液压滚切式板材剪切机构设计的合理性与运动学模型的正确性。     

滚切式双边剪连杆机构的动力学仿真及实验研究

通过对新型滚切式双边剪的空间剪切机构运动机理的研究和动力学分析,以实现纯滚动剪切为目标,对滚切式双边剪结构进行简化处理,得出以连杆机构为基础的简化模型,建立了连杆机构的动力学模型,编制了相应函数的仿真模块,运用Simulink进行动力学仿真;同时以某大型钢铁有限公司双边剪为依托,通过实验测出剪切过程中承力最大的重要杆件...     

切边圆盘剪设计

从剪切机理、板带的剪切变形过程,分析计算圆盘剪剪切力和传动功率,介绍了圆盘剪开口度调整装置,剪刃侧间隙调整机构和重叠量调整机构以及侧间隙和重叠量对剪边质量的影响.     

驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性

针对曲轴连杆机械式滚切剪机构复杂、设备质量大、造价高等问题,研制出液压缸驱动PR-8R-PRⅡ级杆组的复合连杆剪切机构.通过建立复合连杆机构的位置环方程、力矩平衡方程,求解出构件的轨迹曲线及液压缸的位移、双腔平衡力参数及液压控制系统的传递函数.理论与实测结果表明:液压伺服控制系统模型满足了连杆机构复演滚动轨迹的特性要求;该机构构型设计及机构学综合分析数据正确可行,液压伺服控制系统具有较强的鲁棒性和自适应能力,可在复杂恶劣工况下实现较高的位置控制精度,采用非对称阀控制非对称缸的方法能有效解决剪切机构驱动液压缸的换向冲击问题.     

双偏心曲柄摆剪的运动学分析

为了研究450 t双偏心曲柄摆式飞剪剪切过程的运动规律,应用三维建模软件Solidworks建立的摆剪各主要部件的实体模型并装配,而后进行运动学仿真。研究了剪刃的运动轨迹,重点对上下剪刃的速度和轧件速度的匹配情况进行分析,找到了双偏心主轴初始相位角的合理值;详细分析了剪切过程。分析发现:当双偏心轴的启动相位角为45°时,在0.472 5~0.577 5 s内,剪刃的水平速度大于轧件速度且垂直速度最大;剪切过程在该区间内完成,0.485 s时剪切开始,0.535 s时剪刃间隙为0。     

基于Solidworks的摆剪剪刃的磨损

为了研究450 T双曲柄摆剪剪刃在使用过程中磨损严重的原因,应用solidworks-motion对450 T双曲柄摆剪进行了运动学分析。详细分析了剪切过程,重点研究了轧件对下剪刃的磨损过程。研究结果表明,整个剪切过程钢筋与下剪刃有约0.47 s存在相对滑动,这是剪刃磨损的主要原因,随后提出改进方案,提高剪刃寿命50%。     

钢板滚切剪滚切效果的验证方法

对钢板滚动式剪切机结构参数及力能参数进行了分析研究，提出了一种滚切效果的验证方法，同时编制了可供滚切演示的VISUALBISIC通用程序，并用该程序对某厂研制的钢板滚动式横向剪切机进行了剪切效果的验证。     

Research on Mechanical Model and Properties of New-type Negative Offset Structure in Spatial Seven-bar Heavy Shear

1 Introduction Steel shear ,the i mportant precision device in rolling productionline ,plays ani mportant role in productionefficiency and steel precision quality[5]. The traditional shear is mostly inclined throat shear for middle &thicksteel . After cutting partial steel ,its blade continues to press steel downward,ulti mately resultsinfracture pro-files depictedin Fig.1 . The cross section flaws of inclined throat shear are illustrated in Fig.2(a) .In recentyears ,rolling shear is widely …     

两边连接钢板剪力墙与组合剪力墙抗剪性能

采用ANSYS有限元程序对两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙进行数值模拟分析.研究了不同高厚比下两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙抗剪静力性能的区别,分析了两种剪力墙的受力机理和破坏模式.结果表明:高厚比λ是影响两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能的主要因素;高厚比较大的剪力墙所需要的能够完全限制钢板出平面方向位移的混凝土板厚度较小;预制混凝土板的存在改变了剪力墙钢板的受力模式,对薄钢板剪力墙尤为明显,钢板由拉力带承担水平荷载改变为截面受剪承担水平荷载.     

宽厚复合板热轧成形轧制力模型

为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量,以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象,针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求,制定宽厚复合板热轧成形工艺路线,并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段,并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律,确定各界面上摩擦切应力τ的方向,进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小,有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求,制定工艺路线合理,可用以指导生产实践.     

基于折纸理念的新型两边连接钢板剪力墙弹塑性屈曲分析

现有钢板剪力墙难以同时满足力学性能和耗能性能均较高的要求,针对这一问题,作者基于折纸原理,提出了3种由不同类型的折痕单元构成的新型折痕钢板剪力墙。对两边连接条件下受水平侧向荷载作用的折痕钢板剪力墙进行了弹塑性屈曲分析,详细分析了折痕形式对钢板剪力墙极限承载力、初始刚度、延性等弹塑性屈曲性能的影响,并与平钢板剪力墙及压型钢板剪力墙进行了对比。结果表明,折痕形式对钢板剪力墙的各项屈曲性能有较大影响,折痕的引入会显著降低钢板剪力墙的初始刚度,但对极限承载力的削弱程度相对较小,与压型钢板剪力墙相比极限承载力最大削弱12.65%。塑性铰率先出现在钢板剪力墙折痕处,且折痕引导了塑性开展过程。折痕的引入有效避免了钢板剪力墙发生整体面外失稳,提高了板件的延性。3种折痕钢板剪力墙的延性相较于平板和压型钢板剪力墙均有不同程度的提高,最高为平钢板剪力墙的8.2倍、压型钢板剪力墙的5.2倍。C型折痕单元所组成的折痕钢板剪力墙在侧向荷载作用下能够形成完整的折叠变形模式,塑性开展得更为均匀和充分,其对试件延性的提升相较于其他两种折痕钢板剪力墙更大,是其他两种折痕钢板剪力墙的2倍左右,且在地震后期仍具有较高的承载力。带塑性铰引导机制的新型钢板剪力墙具有良好的抗震性能,为结构提供耗能性能的同时持续为结构提供抗侧力,在结构抗震方面具有较好的利用前景。     

后成型端部缺口梁抗剪加固试验研究

采用粘型钢法对钢筋混凝土简支梁进行抗弯加固时,由于底部型钢不能伸到支座中去,端部形成缺口,称为后成型缺口梁,缺口使梁端部的应力状态更加复杂。通过对21个梁试件的试验,研究了缺口梁粘钢板抗剪加固的变形过程、受力性能和破坏特征。结果表明,粘贴横向和45°斜向钢板2种方式加固效果均良好,明显推迟了梁上裂缝的出现,极限承载力最大分别提高了102%和93%。由于受缺口处应力集中的影响,破坏主要模式为混凝土拉坏或剪坏并导致钢板粘接失效,破坏具有一定的过渡过程。改变粘贴钢板的宽度,研究不同粘钢量时的加固效果,并在此基础上,运用桁架比拟理论建立缺口梁端部的力学模型,并根据试验数据回归出相应的抗剪加固承载力计算公式。     

栓钉连接双钢板-混凝土组合剪力墙抗剪性能数值分析

双钢板-混凝土组合剪力墙结构是一种新型高层建筑抗侧力构件,具有良好的应用价值和发展前景。根据其他学者的试验结果,结合相关文献中连接件的剪切滑移公式,拟合得出抗剪栓钉的剪力-滑移关系,并通过有限元软件ANSYS建立了双钢板-混凝土组合剪力墙的有限元模型。以分析组合剪力墙的剪切性能为目的,采用相关假定简化模型并与已有试验结果对比,验证有限元模型的合理性。采用验证过的有限元模型进一步对双钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪性能进行非线性分析,研究抗剪栓钉间距、钢板厚度、混凝土板厚度、混凝土强度等级及组合剪力墙跨高比等主要参数的影响。数值结果表明,钢板、混凝土板厚度以及混凝土强度对双钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力的影响最显著,而栓钉间距会影响组合剪力墙的受剪破坏模式。     

爆炸荷载作用下基于抗剪承载力的钢柱失效准则

为实现爆炸荷载作用下钢柱快速损伤评估及失效分析,作者分别基于壳单元的精细化模型和梁-柱纤维模型,研究了爆炸荷载作用下钢柱的动态响应;通过位移、剩余竖向承载力和钢柱最大剪力指标,对钢柱进行损伤评估和失效分析.在钢柱剩余承载力基础上提出了基于抗剪承载力的钢柱失效破坏准则,并通过数值模拟对其进行验证.结果表明:基于抗剪承载力的钢柱失效准则能较为准确地预测钢柱在爆炸荷载作用的剪切破坏及由此导致的钢柱剩余承载能力的丧失;梁-柱纤维模型可用于钢柱的损伤失效分析,比精细化模型的计算效率高,但分析结果偏于安全.     

地震作用下高厚比对钢板剪力墙影响分析

考虑钢板的高厚比在地震作用下对多层钢板剪力墙的影响,采用有限元法建立了四层单跨钢板剪力墙和四层三跨钢框架-钢板剪力墙抗侧力分析计算模型,对钢板剪力墙进行了应力和位移的分析.结果表明,钢板的高厚比对结构的抗震性影响较大;四层三跨钢框架-钢板剪力墙结构比四层单跨钢板剪力墙结构的抗震性能好;建议一般情况下,多层单跨钢板剪力墙钢板高厚比的取值为λ=200 ～ 300,多层多跨钢板剪力墙钢板高厚比的取值为λ=200～400.     

曲柄摇杆式飞剪机的运动学和力能参数研究

通过MATLAB对曲柄摇杆式飞剪机的运动轨迹和上下剪刃的加速度分析,确定上下剪刃同时剪切过程所用时间,进而求出飞剪力能参数,对飞剪机的再设计或改善飞剪的工作性能具有实际意义