H型钢精轧过程的有限元数值仿真

为了获得H型钢精轧过程中的轧制力以及轧件变形情况,以商用有限元分析软件ABAQUS为平台,数值模拟H型钢开坯后的精轧过程,得出H型钢精轧过程中各个道次的轧制负荷和截面形状大小.通过Gleeble1500热模拟试验机获得在精轧过程温度范围之内的应力应变曲线,从而建立Q235材料在不同情况下的流变应力曲线.作为材料基本特性,对H型钢开坯后的精轧过程建立了有限元模型,并利用ABAQUS-Explicit对模型进行求解,通过稳态条件的判断和畸变网格的重构以及单元物理物理特性的继承保证仿真过程的进行,说明了ABAQUS中显式求解的主要过程.通过有限元数值模拟的结果得到各个轧制道次截面积,截面形状以及轧制负荷.与现场生产中的数据进行对比看到模拟的结果与实际生产中的数据相接近,从而验证了所建模型的正确性.为改进H型钢的精轧工艺参数,提高H型钢的产品质量提供了参考.     

连轧37Mn5钢棒材有限元模拟及孔型系统优化

用Marc对热连轧37Mn5钢棒材的应力、应变、温度以及轧制力等参数的变化特点进行有限元数值模拟,分析连轧棒材孔型对轧材质量缺陷的影响,根据模拟结果对热连轧棒材的孔型方案进行优化,达到提高轧材质量的目的.     

基于改进人工鱼群算法的1050铝合金变形抗力模型优化

变形抗力是轧制力模型预测的重要参数,其模型的精确度直接影响轧制力的预报精度。为了得到更为精确的变形抗力数学模型,文中以据河南某铝热连轧厂1+4连轧精轧机组为研究对象,根据大量现场实测稳定段数据,应用轧制理论反推得到变形抗力回归所用数据后,将模型线性化再应用最小二乘法对1050系铝合金变形抗力进行了线性回归,得到初始参数后运用改进鱼群算法对影响变形抗力的参数进行了优化,仿真结果表明用改进鱼群算法优化出的参数得到的变形抗力模型比用最小二乘法回归出的变形抗力模型应用于轧制力预报的误差更小,所以,在进行轧制力预报时选择改进鱼群算法优化后的变形抗力模型。精确的轧制模型是轧制过程中的轧制预报的关键,对于指导生产,提高产品质量有着重要的实践意义。     

基于知识的炼钢成分设计专家系统的构建

为提高企业生产的自动化程度和竞争力,提出了利用知识与数学建模相结合的方法来建立炼钢成分设计专家系统.该专家系统由知识库、迭代模型、工艺模型及轧制模型构成.根据用户的输入信息,利用经脸和启发性知识,生成符合用户产品质量要求的炼钢目标成分.再利用生成的炼钢目标成分预测成品的力学性能,并通过轧制中钢显微组织演变的数学模型对目...     

改进型支持向量回归预测模型的轧机轧制力预测

对轧机轧制力预测模型进行研究.使用人工鱼群优化算法对支持向量回归(SVR)参数选取进行最优的参数组合,将粒子群优化算法引入到常规人工鱼群算法中,并对其进行改进,提高了人工鱼群算法的性能.研究结果表明:Ekelund模型的轧制力计算结果误差较大,超过了10％,常规SVR预测模型的轧制力预测精度低于10％,而本文研究的改进SVR预测模型得到的轧制力误差低于5％,说明通过人工鱼群算法优化SVR算法模型的参数能够提高预测模型的预测精度,并且预测消耗时间在3种预测模型中是最短的.     

基于有限元模型的连铸坯感应加热过程仿真

研究连铸坯感应加热控制过程,提高电热效率和满足连铸坯轧制温度.为了能够直观、准确地获得感应加热过程的温度分布规律,采用计算机数值仿真技术对感应加热过程进行仿真.以某钢铁厂热连轧连铸坯感应加热过程为例,利用有限元分析软件ANSYS建立感应加热模型,再现了连铸坯经过两个感应器的加热过程,并获取了钢坯内部关键点的温度变化数据.结果表明有限元数值仿真与实际相符,可为感应加热装置的优化设计和智能控制提供重要依据.     

某轻型牵引榴弹炮射击稳定性分析

为了获得各结构参数对某轻型牵引榴弹炮射击稳定性的影响规律,建立了相应的全炮非线性有限元动力学模型.模型中考虑了驻锄与土壤的接触/碰撞,土壤的塑性变形等非线性因素.通过求解不同结构参数的有限元模型,找出对射击稳定性有重要影响的结构参数,在此基础上进行射击稳定性优化.计算结果显示,优化的轻型牵引榴弹炮射击稳定性有效提高.     

热轧机组运行状态非线性相关约束分析

热轧带钢生产线各机架轧制力、板宽、板厚控制系统, 须根据轧制工艺计算设定参数. 但在实际运行中, 由于各种干扰因素的影响, 往往偏离系统设定值, 本文根据分布式数据采集系统的基本数据库, 通过轧制工艺参数约束方程, 运用数据融合方法, 对实际轧机运行状态作出综合分析, 为进一步优化轧机运行参数提供重要参考.     

冷连轧轧制力仿真建模研究

冷连轧生产是较早引入仿真技术进行辅助研究与开发的领域之一,目前已取得了大量的成果。但大多数仿真研究局限于模型的静态机理建模,难以适应复杂环境的变化,造成了很大偏差。该文以轧制力为例,研究机理和数据的结合,从而修正轧制力的模型,实现轧制力参数的预报。轧制力是冷连轧生产的关键力能参数之一,为提高预报精度、缩短自适应过程的时间,研究轧制力建模,并进行仿真研究很必要。文章讨论了仿真系统模型的类型和建模方法,对冷连轧轧制力模型进行了机理推导,并运用智能方法对轧制力参数进行回归和分析。结果表明,采用机理建模和辨识建模相结合的方法,可以建立较精确的轧制力模型,为轧制过程模型的建立及优化提供了成功的范例。     

GH4169合金涡轮盘锻造过程中的组织预测

针对GH4169合金涡轮盘的在实际生产中总存在不同程度的组织不均匀性从而降低涡轮盘使用性能的问题. 将GH4169合金的动态再结晶模型和晶粒长大模型写入有限元软件MSC Superform的组织用户子程序中,进行二次开发,预测某GH4169合金涡轮盘锻造过程中的组织演变,预测结果与实际结果一致.     

二维材料微结构设计与数值模拟软件系统

为了实现二维多元多相异质体材料微观组织结构的"性能导向型"设计、材料微结构的细观力学计算与虚拟失效分析,以平面Voronoi算法为基础, 通过Visual C+ +程序设计并结合OpenGL工具集,开发出用于微结构模块化、可视化设计的材料微观组织结构仿真软件ProDesign.基于该软件构造出二维多晶体与多晶体基复合材料类微结构,采用C语言与Python脚本混合编程的方式,实现微结构在ABAQUS/CAE中的有限元建模,并对模型进行细观力学响应的数值计算与微应力统计分析.最后根据计算结果预测微结构的材料性能,识别"材料结构弱点",评估平面微裂纹的启裂、扩展,推演微结构"虚拟失效行为".     

细晶钢筋轧制温度控制策略

通过利用灰色预测G(1,1)模型来预测细晶钢筋轧制过程中温度变化的过程,用以对Smith预估控制器给定参数进行干预,提高了Smith预估控制器鲁棒性和系统的动态响应能力,满足了细晶钢筋轧制中温度控制的要求.     

基于APDL语言的参数化建模技术

利用APDL语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元命令,简单地改变模型中的某些参数值就可以建立新的模型.创建参数化有限元模型应当遵循一定的规律和步骤,利用APDL语言实现标准渐开线齿轮的参数化建模.     

大规格铝材可逆热轧内应力仿真及轧透性研究

轧制过程中轧件在变形区内的变形通常是不均匀的,对于大规格铝材,变形的不均匀性更为突出,芯部变形小,难以实现充分变形.针对以上问题,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法研究了大规格铝材多道次可逆热轧的过程.利用大型非线性有限元商用软件MSC.marc建立了7050铝合金多道次可逆热轧的热力耦合有限元仿真模型,探明了内应力和应变在轧件内部的演变过程和控制规律;并对大规格铝材的轧透性及影响轧透性的因素进行了分析与讨论,得出了一个衡量轧透性的方法.以上结果符合相关理论,可以指导生产,减少试轧次数,为控制大规格铝材塑性加工过程中的不均匀变形,从而促进其轧透性提供理论参考.     

IF钢光整色差成因有限元分析及其二次开发

国内某冷轧厂在光整IF钢过程中,发现在带钢表面两侧各约100 mm范围内出现不同程度的色差现象,光整其他钢种则没有该现象发生.本文通过有限元软件Marc建立光整机三维动态模型,讨论分析IF钢表面在不同弯辊力、不同辊速以及不同摩擦因数下轧制应力分布的特点,找出色差产生的原因.并在此基础上面,基于VB 6.0平台对Marc进行二次开发,通过可视化界面编制一套光整轧制动态有限元模型自动生成程序,大大缩短建模所需的时间,从根本上避免建模过程中出现错误的可能性.     

中厚板轧机主传动轴扁头套损坏原因分析及结构改进

使用轧机工况在线监测系统实现对轧机主传动轴扭矩等重要参数的监测,监测跟踪和记录了典型钢种轧制时主传动轴的扭矩值,为理论研究提供了实测数据。利用ANSYS有限元软件建立了扁头套的有限元模型,模拟仿真了扁头套的承载极限扭矩,分析了扁头套损坏的原因,提出了改进扁头套的方案,并验证了改进方案的可行性。     

应用于纳米测量机的MEMS微接触式测头的结构设计和优化

为了提高MEMS微接触式测头的性能,系统开展了测头的结构设计和参数优化.根据测头结构各个部分的设计目标,提出了测头悬挂系统拓扑结构的设计方案.基于测头结构的力学模型,提出了结构参数对测头性能的影响机理,并采用有限元方法对测头的测杆、中心连接体、梁等结构参数进行了仿真优化,获得了符合测头整体性能设计要求的参数及应力分布曲线.     

基于有限元模型的建筑混凝土柱屈曲承载力计算

为了解决传统混凝土承载力算法存在峰值负荷计算值误差较大的问题,本文提出基于有限元模型的建筑混凝土柱屈曲承载力计算方法.通过有限元模型,对混凝土柱进行有限元数值模拟分析,模拟其屈曲力学性能,判断混凝土柱整体抗屈曲强度,确定屈曲承载力极限时的应力-应变关系曲线,并完成曲线参数计算.此次算法与两种传统算法进行对比实验,对三组混凝土柱试件进行破坏,比较峰值负荷计算值和试验值,结果表明,此次算法减小了峰值负荷的计算误差,此次算法的屈曲承载力计算结果更为准确.     

基于三梁结构的电热驱动谐振式微加速度传感器研究

为了提高电热激励/压阻拾振谐振式微加速度传感器的品质因数和消除交叉灵敏度,提出一种基于三梁结构的新设计.依据有限元模拟得到的固有振型来选择三梁结构参数,以减少能量耗散,提高品质因数.分析本设计消除交叉灵敏度的机制和独特的三梁结构的激振方式并对其进行有限元模拟.模拟结果证实这种谐振式微加速度传感器的灵敏度高于1000 Hz/g.     

采煤机零件参数化CAE分析系统

为了避免采煤机零件有限元分析繁琐的前处理设置和降低有限元分析的门槛,提高采煤机零件有限元分析效率,对采煤机零件的参数化CAE分析方法进行研究,综合利用UG(Unigraphics NX)二次开发工具和VS2012编程软件开发了基于UG的采煤机零件参数化CAE分析系统。该系统可在UG软件中直接进行零件参数化CAE分析,可直接调用前处理对话框进行有限元分析前处理的设置,通过程序直接调用解算求解器完成分析过程,实现了采煤机关键零件参数化CAE分析全过程,避免了以往不同软件转换造成的数据丢失问题,提高了分析效率。实例验证了该系统的有效性。