H型钢热连轧过程的金属变形分析

借助有限元分析软件Abaqus/Explicit建立了中型H型钢连轧过程的有限元模型,通过截面控制技术实现了连轧过程的有限元模拟,着重分析了型钢热连轧过程中轧件金属的流动情况和变形规律.分析表明,由于变形条件不同,H型钢万能轧制腹板与翼缘变形不太一致,并且腹板与翼缘连接处金属变形最为复杂,轧边机轧制时主要对翼缘端部压下,制定规程时应以万能轧制时为主.研究为H型钢的轧制工艺、改进产品质量、合理制定万能压下规程提供了依据和参考.     

H型钢万能轧制的数值模拟

为了解决H型钢轧制缺陷问题,优化工艺方案,借助于有限元分析软件MSC.Marc2003,建立H型钢的轧制模型,模拟轧制过程,并分析了轧件的变形和金属流动情况和翼缘的等效总应变的分布。其模拟结果与实测数据基本吻合。     

H型钢X-H三机架往复连轧过程三维有限元分析

针对H型钢X-H方法生产过程,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立仿真模型,完成了H型钢三机架往复连轧过程。详细描述了计算模型的建立、边界加载以及材料的定义。在模拟结果的基础上,深入分析了稳定轧制阶段轧件断面金属的流动情况、变形规律以及轧制力的特点,得到了金属沿着H型钢轧槽表面往内流动、出现冲击载荷等结论。可为H型钢的多机架往复的连轧仿真分析,以及X-H轧制工艺研究提供数值参考。     

板坯轧制H型钢粗轧异型坯过程的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS-LSDYNA,对板坯切分法轧制H型钢异型坯进行了有限元模拟。详细介绍了轧制规程、模拟基本参数、有限元模型建立、网格划分。在模拟过程中应用质量放缩、沙漏控制技术,得到了各道次轧件变形结果及轧制力曲线。对轧件的变形和变形区应力、应变场进行深入分析,为轧制大规格H型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考。     

H型钢轧制规程对端部舌形的影响

在轧制过程中,由于H型钢腹板和翼缘的延伸不均匀,出现了"端部舌形"。在目前的实际生产中,端部舌形过大,切损严重,造成了极大的浪费。为了减小H型钢端部舌形长度,结合实验与现场生产的实际情况,建立合理的有限元模型,模拟热轧H型钢的万能轧制变形过程。根据模拟结果,分析端部变形的特点及金属的流动状况,并分析端部舌形的成因。通过优化轧制规程,减小H型钢端部舌形的长度。在万能轧机上进行轧制H型钢的实验。通过实验验证,优化后的轧制规程有效地减小了H型钢端部舌形的长度,因此可以减小H型钢端部的切损量,提高金属所得率。     

H型钢开坯轧辊设计的有限元模拟与试验验证

为验证开坯轧辊设计的合理性与实用性,首先运用ABAQUS有限元软件建立了H型钢的开坯轧制模型,并通过Gleeble-1500热力模拟机测得了H型钢材料在不同温度及应变速率状态下的应力-应变曲线。然后,基于上述模型和数据,对H型钢的整个开坯轧制过程进行了有限元模拟,并结合H型钢的轧制试验结果,对比分析了H型钢的翼缘和腹板在各道次的轧制缺陷与精度误差。分析结果表明:所设计的H型钢轧辊辊形完全满足设计要求,H型钢在各道次的两侧翼缘的高度误差均能控制在5%以内,该误差是由于孔槽外形不完全对称,使得坯料轧制位置不正,造成偏移而引起的,可以通过进一步优化孔槽外形设计加以改善;腹板厚度存在较大偏差,但这种偏差可以通过开度控制予以修正。     

小型H型钢全轧程数值模拟及斜轧孔型轧制力模型研究

本文运用有限元方法对HW100mm×100mm、HW150mm×150mm两种规格小型H型钢全轧程进行了三维热力耦合数值模拟,介绍了小型H型钢轧制的有限元模型和模拟参数设置。针对模拟结果,详细分析了典型道次轧件的金属流动状况、有效塑性应变和温度变化规律,并对数值模拟结果进行了验证。本文还建立了小型H型钢斜轧孔型的轧制力模型,计算了各道次轧制力解析结果,并将轧制力解析结果、数值模拟结果与轧机实际负荷电流趋势进行了对比,规律性吻合较好。     

基于ABAQUS的大型H型钢热轧仿真系统开发

热轧大型H型钢是典型的非线性塑性大变形过程,由于现场轧制条件的限制,轧件及轧辊的内部信息很难实现即时提取.本文基于有限元软件ABAQUS,以自定制应用程序的方式开发了大型H型钢热轧过程的仿真系统,通过参数化输入,实现了前处理建模、任务提交分析以及结果信息提取等整个分析流程的自动化,该系统可模拟轧制过程中弹性轧辊及轧件内部的应力、应变、温度场和金属流动等结果.以HN900×300型钢的轧制为例,验证了系统的正确性及可靠性.     

H型钢热轧过程金属流动的数值模拟

用热力耦合弹塑性有限元方法模拟了 Ｈ 型钢万能孔型热轧过程金属流动方式, 建立了能反映 Ｈ 型钢万能轧制的边界约束模型。结果显示, 变形区内横截面应变分布非常复杂, 腹板和翼板间的金属交换在不同变形区域内发生方向变化。     

大规格H型钢粗轧阶段轧制力模型研究

为了得到一个较为精确的轧制力,提取国内现有的900 mm×300 mm、700 mm×300 mm、500 mm×300 mm、600 mm×200 mm、500 mm×200 mm 5种大规H型钢生产线的轧制规程和孔型等参数,采用有限元分析软件Deform对二辊孔型轧制过程进行模拟,得到轧制力有限元仿真结果。再采用专用的电力测试仪器,测试该5种规格H型钢的实际轧制力。将仿真结果与实测数据进行对比,验证了模型的准确性。建立H型钢三维弹塑性热力耦合有限元模型,分析H型钢轧制稳定阶段的变形与应力分布情况,在艾克隆德法的基础上,使用平均压下量代替腹板压下量,对大规格H型钢二辊孔型轧制阶段的轧制力模型进行修正,并使用修正后的轧制力模型对几个典型道次的轧制力进行了计算,与修正前的模型对比,轧制力误差由40%减小至17%以内。     

径-轴双向环轧工艺的研究进展

回顾了环件径-轴双向轧制锻透条件、咬入条件、刚度条件等相关理论研究进展，分析了工艺参数对轧制过程的影响及其确定准则，在此基础上引入轧制曲线的概念，并给出了径-轴双向环轧轧制曲线的设计原则，还探讨了在利用有限元方法模拟轧制过程、优化轧制工艺参数时存在的问题，并给出了对数值模型进行控制和处理的有效方法。     

环件冷辗扩技术现状和发展

介绍了环件冷辗扩原理、冷辗扩工艺、冷辗设备、加工过程控制参数、模具寿命及有限元模拟技术的现状和发展。文中指出了环件冷辗扩还缺乏精确而系统性的研究,弹塑性有限元研究才刚刚起步,而在我国还是一个空白。同时,通过模拟来优化加工过程参数在国际上也几乎没有公开发表的文献。因此,应该从理论、有限元模拟、材料、设备、热处理、模具等多学科联合攻关研究,才能使我国的环件冷辗扩技术跃上一个新的台阶。     

基于声发射的滚动轴承损伤振动机理研究

论述了声发射技术应用于滚动轴承状态监测和故障诊断的方法.对各典型状态滚动轴承在不同转速和载荷下的声发射信号进行了振动分析,研究了滚动轴承的损伤振动随转速和栽荷的变化规律.定义了基于振动分析的声发射信号特征参数,研究了各特征参数随转速、载荷和损伤类型的变化规律.研究结果为滚动轴承的安全运行、状态监测和故障诊断提供了一种新的方法.     

基于ANSYS/LS-DYNA的楔横轧应力应变分析

通过ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轴类件的成型过程进行数值模拟,分析楔横轧轴类件轧制过程的应力应变规律,并对各轴向应力应变进行比较,阐明楔横轧轴类件的变形特征,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,可为其他零件轧制成形机理及变形规律的研究提供理论依据和参考.     

孔型对环件轧制过程稳定性影响

在环件轧制过程中,孔型是环件轧制的重要工艺参数之一.通过设置不同孔型,使用有限元软件ABAQUS进行模拟,研究不同孔型条件下轧制力、轧制力矩与时间的关系,从而研究其具体影响.结果表明:孔型对环件轧制过程稳定性也具有重要影响,环件轧制时梯形截面孔型比矩形截面孔型对轧制过程稳定性更有利.     

薄板坯连铸连轧线生产冷轧基板的强度控制

为解决薄板坯连铸连轧生产线生产的冷轧用钢屈服强度较高问题,采用了铁素体轧制工艺和加硼等措施,使SPHD带卷的平均屈服强度降至230MPa,比用常规轧制工艺生产的热轧板卷降低了61MPa。     

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通过对传统孔型的讨论和模拟的结果分析,基于大塑性变形原理的晶粒超微细化方法,提出了均匀大应变棒材轧制的新型孔型设计思想,建立了以多向大塑性变形加工为特点的扁椭圆系列孔型.采用非线性有限元法,建立了孔型棒材温轧过程数值分析模型,对比分析了新型孔型系列与传统孔型系列轧件断面内塑性应变分布规律,得出了在满足形状尺寸精确的条件下新型扁椭孔型能更好地将大塑性应变引入到断面中心,并使断面塑性应变趋于均匀,其中心处最大累积应变超过5.0,达到产生超微细晶粒的大塑性变形制备条件.     

基于多域空间状态矩阵奇异值与局部保持投影的滚动轴承故障特征提取方法

针对滚动轴承振动信号复杂且难以从中提取有效故障特征的问题,提出了一种总体经验模态分解(EEMD)、奇异值分解(SVD)和局部保持投影(LPP)相结合的故障特征提取方法。首先,对振动信号进行EEMD分解,利用EEMD分解后的固有模态分量(IMF)分别构造时域、频域和时频域空间状态矩阵;其次,利用SVD提炼时域、频域和时频域空间状态矩阵中的故障信息,筛选其中累加百分比大于90%的奇异值组成多域有效奇异值数组,构造多域奇异值特征矩阵;然后,利用LPP约简多域奇异值特征矩阵,提取低维、高区分度的故障特征;最后,利用支持向量机(SVM)对提出的故障特征提取方法进行评估。实验结果证明了该方法提取的故障特征可有效反映滚动轴承的故障状态。     

切分轧制在半连续轧机上的应用

分析了切分轧制的原理及其实施条件,介绍了酒泉榆中棒材厂进行切分轧制的工艺及设备情况,针对该厂切分轧制工艺中出现的故障多、产品质量不稳定等现象,提出了各工艺环节应注意的问题。