压下量对钢筋矫直系统力学性能的影响分析

以十一辊平行辊矫直机为原型,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢筋矫直系统有限元模型;在理论压下量和实测压下量下,分别对3种不同直径的钢筋进行了动力学仿真分析,得到了钢筋在矫直过程中与矫直后的应力大小及分布情况;分析并比较了在理论压下量和实测压下量下,端面中心节点处与应力最大点处的弹塑性应变变化规律,找到了相对合理的压下量方案。该研究结果对掌握钢筋矫直过程的力学特性变化和提高矫直质量具有一定的参考价值和实际意义。     

压下量对工字钢矫直质量的有限元分析

通过建立工字钢有限元模型,在不同压下量的条件下对工字钢矫直过程进行动态仿真模拟,随着压下量的变化,分析矫直后工字钢残余应力的分布规律,给出在矫直工字钢过程中的应力、应变分布.该仿真结果对确定矫直变形规律具有一定的实际指导意义.     

重轨水平矫直规程对矫后残余应力的影响

建立了具有原始曲率的60kg/m重轨九辊水平矫直有限元模型,应用显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA对矫直过程进行了数值模拟,对不同矫直规程矫后重轨残余应力的大小和分布状态进行了研究,得到了各辊压下量对残余应力的影响规律,对提高重轨矫直质量和矫直规程的制定具有参考价值.     

铜阴极板辊式矫直机参数研究

矫直是一个复杂的过程,包括几何非线性、材料非线性、接触非线性等问题,其数值模拟涉及到多个学科。以铜电解阴极板加工机组中的矫直机为研究对象,采用有限元软件ANSYS建立了矫直辊和阴极板的仿真模型,利用计算机模拟了铜阴极板的矫直过程,最终以矫直后的残留率和最大残余应力作为评价指标,利用正交因素法比较分析不同矫直参数对矫直效果的影响,获得最佳的矫直参数组合,对企业矫直机的设计开发提供参考,具有一定的实用价值及生产指导意义。     

中厚板矫直机的压下规程对矫直精度的影响模拟分析

针对实践需求及存在问题,在大变形矫直原理的基础上,对某公司改进设计后的九辊中厚板辊式矫直机,建立了矫直辊压下量的数学模型。并采用LS-DYNA软件对40 mm厚度的Q345中厚板模拟矫直过程,通过分析矫后板材残余应力及板形平直度的变化情况,研究矫直辊的压下规程对中厚板矫直精度的影响。结果表明:矫后中厚板纵向上的残余应力最大、厚度方向上的残余应力最小;合理地矫直辊的压下规程,不仅可以使矫后板材的残余应力最小,还能明显地改善板材的平直度。     

超细管矫直机反弯辊型设计及矫直精度分析

反弯辊型比双曲线辊型在矫直过程中更加容易形成等曲率反弯,符合实际矫直情况。利用凹凸反弯辊改造十辊矫直机第二、四对矫直辊,提高矫直质量。利用残余曲率理论解析值求出合理的反弯曲率值,并用MATLAB计算并绘制辊型曲线。应用Abaqus分别建立改造前后十辊矫直机模型,模拟矫直过程,对比采用不同辊型模型的矫直效果。反弯辊型矫直压下量更加合理,矫直后直线度、残余应力都好于普通的双曲线辊型,证明了反弯辊型在超细管材矫直过程中的重要性和必要性。     

7075铝合金厚板多道次蛇形热轧的分析与预测

研究了蛇形轧制工艺参数对铝合金厚板变形与残余应力分布的影响。基于蛇形轧制的咬入条件与本构模型以及边界条件等关键技术,构建了铝合金厚板的单道次蛇形轧制有限元模型,并与相关文献的仿真结果进行了比较,结果显示其相对误差不超过10%。考虑最小、最大压下量均相等的条件下压下量分配对蛇形轧制的影响,建立了多道次蛇形轧制的有限元模型并进行了仿真实验。结果表明:铝厚板应变不是按板厚中心面呈对称分布,慢速辊一侧的应变明显小于快速辊一侧,而且压下量对称递增分配产生的应变最大,单向递增分配产生的应变最小,对称递增比单向递增分配压下量产生的应变平均要高出20%左右。此外,压下量对称递减分配引起的剪切应变最大,单向递增分配引起的剪切应变最小,对称递减分配比单向递增分配压下量产生的剪切应变要高出2倍。     

大型H型钢矫直规程对矫后残余应力的影响分析

通过现场数据采集和实验研究,建立了规格为HN1000X300的最大型H型钢九辊平行辊矫直实体模型和有限元模型,把模型导入Workbench LS-DYNA显示动力学软件模块中,进行材料参数、网格划分、初始条件及边界条件设置并计算,成功的完成了大型H型钢HN1000x300在现场生产矫直规程及不同矫直规程下进行的矫直过程数值模拟,对各矫直规程下的矫后残余应力大小和分布规律统计对比分析,得出矫后残余应力值最小且分布状态合理的最佳矫直规程,最佳矫直规程的设定对提高矫直质量和生产率具有十分重要的意义。     

铜电解阴极板主要参数的确定及其矫直过程模拟

针对设计的21辊矫直机,对其主要参数进行研究分析.在有限元理论分析的基础上,对整个矫直过程建立了符合实际工况的模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件对铜电解阴极板的矫直进行模拟,利用LS-DYNA得到不同工艺参数矫直变形过程的仿真结果,基本上找到了模型各个参数对矫直效果的影响,并得到了铜电解阴极板合理的矫直参数.     

中厚板矫直应力中性层位置的研究

根据动态压下的钢板矫直模型,分析矫直过程中的钢板在受载荷情况下的应力应变状态,分别用理论推导方法和有限元模拟方法计算得到了应力中性层的位置。指出了钢板在受载弯曲的情况下,其应力中性层的偏移现象和具体的偏移量的大小。对比了在三种不同载荷下,钢板的应力中性层偏移量的变化情况,确定了其变化规律。同时对比了理论推导结果和有限元计算结果,分析了二者的差异及产生差异的原因。为改善钢板矫直数学模型和精确确定钢板矫直过程中的压下量提供一定的理论依据。     

基于ANSYS/LS-DYNA的螺旋刃辊切过程金属薄带材变形分析

提出一种螺旋刃辊切加工方法,代替传统的冲切技术在金属薄带材上加工出与板边成某一角度的周期性间断切缝。基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,以金属薄带材螺旋刃辊切为研究对象,建立金属薄带材辊切过程模型,对金属薄带材辊切过程进行计算机数值分析,获得金属薄带材辊切过程中应力应变的分布规律并分析了辊切区域一单元应力应变的变化规律,分析了辊刀侧向间隙、辊刀重叠量和辊切速度等参数对辊切过程中应力应变的影响情况,可为金属薄带材辊切技术提供理论依据和参考。     

弯辊力对Q345R/316L不锈钢复合板热轧成形影响研究

针对Q345R/316L不锈钢复合板真空热轧过程中弯辊力预设定问题,采用非线性有限元仿真软件MSC.Marc,建立不锈钢复合板轧制过程三维热-力耦合有限元模型,分别设定模型弯辊力为0 kN、300 kN、500 kN、800 kN四种边界条件,通过数值模拟研究了不同弯辊力作用下复合板宽度方向上的基板压下量、辊系弯曲变形以及半有载辊缝分布规律。分析了在不同弯辊力作用下界面应力应变的分布规律,根据界面结合状态判定条件,设定最佳弯辊力。结果表明:无弯辊力时板形呈现中部高边部低变化趋势,施加弯辊力时板形有了明显改善,并得出弯辊力最佳设定值为500 kN;在总变形量不变的条件下,随着弯辊力的增加,会促进基层和复层金属的变形,应力应变分布均匀,变形协调同性好,有利于复合板界面的结合。     

中厚板的横向波浪矫直研究

用几何分析和数值模拟相结合的方法,研究了具有横向浪形的中厚板在矫直过程中的演化。研究结果表明,具有横向浪形的中厚板可以通过辊式矫直得到矫直;在矫直过程中,浪形处弯曲应力层、应变层发生中性层偏移。由于板材中性层的偏移,使板材的不同部分产生延伸和压缩,这种效应明显地改善了板形。浪形矫直效果产生主要在第1矫直单元和第2矫直单元,随着矫直单元增加,平直精度进一步提高。同时增加压下量,矫直后平直精度将有所提高。     

压弯量对铜管矫直过程中的特征参数的影响

通过有限元软件MSC.MARC对铜管斜辊矫直过程的模拟,研究了不同压弯量对矫直过程中的特征参数的影响.结果表明:最大矫直力差和轴向应力都随压弯量的增大呈线性增大关系,加大压弯量虽然能增加塑性变形量,但同时也会增加残余应力,影响矫直精度.     

辊式矫直系统钢筋压下挠度计算方法研究

辊式钢筋矫直过程中压弯挠度工程计算方法的研究可以有效提高钢筋矫直精度。针对一个典型矫直单元,运用弹塑性理论,通过建立适当的数学模型,对任意弯曲状态的钢筋在矫直过程中的应力及应变进行分析,基于MATLAB和弹塑性力学分析方法,通过多项式曲线拟合,揭示了反弯曲率比、弯矩和挠度之间的数学关系,推导出显函数关系式,利用残余曲率比,经过简单的数学计算就可以计算出反弯挠度,便于参数化计算,为辊式矫直压下量的工程计算奠定了理论基础。     

薄带钢拉矫机辊盒变形的有限元分析

辊盒作为拉矫机的重要机构,其载荷条件和结构形式比较复杂,利用材料力学方法对辊盒进行理论分析,找出辊盒支点千斤顶的最佳布置位置;按照辊盒的实际尺寸建立辊盒的三维模型,根据辊盒在实际工作中受载荷情况借助有限元分析软件ANSYS对其进行力学分析,得出在矫直过程中辊盒的应变及应力分布情况,将结果与理论公式计算进行分析比较,验证辊盒的安全性。     

基于小矫直辊辊距的高强度钨板辊式矫直方案研究

传统矫直机辊距参数的设计是针对普通钢板的,对于高强度钨板存在矫直力和反弯曲曲率不足等缺陷,因此提出了基于小矫直辊辊距的高强度钨板辊式矫直方案,通过有限元模拟和实验研究得出矫直辊辊距选取允许的最小值,大幅度提高了矫直效果,证明了小辊距矫直方案应用于高强度钨板的可行性。     

应用ANSYS对热管换热器管板应力的有限元分析

热管换热器特点是:利用管内工作介质的相变传热,冷、热流体由管板分隔均在管外流动完成热交换,因此其结构简单,换热效率高。而管板是热管换热器中重要且复杂的关键部件,对于整台热管换热器的运行安全性具有重要的影响。管板是热管换热器最重要也是最复杂的部件之一,针对热管换热器管板的结构与温度以及受力状态,建立了热管换热器的管板与热管阵列的三维实体有限元模型,利用ANSYS软件分析了应力应变及热应力,通过模拟分析,得到管板的温度场及应力分布,对于提高热管换热器安全性,结构性合理性,提供了理论依据。     

矫直对H型钢残余应力影响规律的研究分析

根据实测温度场的数据,模拟了H型钢H700×300的轧后冷却温度场,计算得到了冷却过程中产生的热应力分布.以冷却2400s时的热应力做为H型钢矫前的初始残余应力、引入到九辊矫直模型中,研究分析了矫直过程中型钢内残余应力的遗传演变规律.经过多辊矫直,翼缘高度方向呈抛物线状分布的初始纵向残余应力基本没有改变;腹板宽度方向大部分的初始残余应力仍然遗传到矫后,只有腹板根部的应力分布与矫前明显不同.就目前生产采用的矫直工艺参数而言,矫直过程对改善残余应力分布的效果并不明显,因此要提高产品性能,应从H型钢的轧制及冷却方面的控制入手.以保持较低水平的初始残余应力才是根本.     

V形辊辊式矫直过程分析及压下量设计

基于弹塑性变形理论,利用ANSYS LS-DYNA建立了V形辊的七辊矫直机的三维有限元模型,对V形辊辊式矫直过程进行分析.进行了下压量的参数设计,并分析了不同下压量下,菱形型材在矫直过程中的变形及矫直后的残余应力分布规律.结果 表明:菱形型材被矫直后残余应力主要分布在边界处,随着下压量的增大最大残余应力先减小后增大.通过有限元仿真确定了截面尺寸为22 mm×22 mm菱形型材的最佳下压量.结果 表明:该下压量下,被矫直件矫直后的平直度满足精度要求,且仿真结果与实验结果相一致,验证了理论模型的正确性.