应力应变曲线逆分析确定孪生动力学模型

 为确定304不锈钢的孪生动力学模型及孪生对位错密度和变形抗力的影响规律,利用位错理论建立了含材料孪生动力学关系的本构关系模型,实测了材料的应力应变曲线,运用实测结果优化确定了本构关系模型中的待定常数,进而建立了材料的孪生动力学关系模型,本构关系模型还表明,在孪生条件下,材料的位错密度及变形抗力随变形程度增加而快速增大。     

厚壁方矩形管冷弯效应对比分析

为了对厚壁型钢管的冷弯工艺改进、性能分析、结构强度设计和数值模拟结果的验证提供重要依据,进行了冷弯厚壁钢管上截取的平板件、弯角件、母材和相应方、矩形截面短柱的力学性能试验研究,获得了短柱全截面屈服强度相对于母材强度的提高值。分别运用北美等国厚壁冷弯型钢规范、国内薄壁冷弯型钢规范以及相关文献中的修正规范,对我国厚壁冷弯方矩形型钢管全截面强度进行设计和对比分析。结果表明:因冷弯工艺不同,国外公式计算的结果高于国内短柱实测值,国内厚壁冷弯型钢的强度设计不能照搬现有的国外厚壁冷弯型钢设计规范;国内薄壁公式能否适用要视型钢的冷作硬化效应程度决定;原料的强屈比和冷弯应变程度越大,则冷作硬化效应越大;焊接热使板件受到低温"退火"的作用不可忽略,其常常导致竖直配辊冷弯厚壁矩形型钢时,两竖直侧平板件强度低于母材。     

型钢断面温度场的温度梯度模型

通过设计一种能够测量型钢断面温度的实验方法,得到刑钢冷却过程中断面温度变化的实测数据,并给出温度变化模型,预报不同时刻型钢断面上的温度分布。     

等离子体熔射粉末颗粒飞行特性研究

分别采用7速正六边形Lattice Boltzmann方法计算等离子体射流和随机算法计算颗粒运动,对等离子体射流中铁铬镍合金单个颗粒及颗粒群的热运动状态进行了较为详细的模拟研究,并采用芬兰Oseir公司热喷涂在线监测及诊断设备Spraywatch对不同电压下距射流出口200mm处颗粒平均速度和温度进行了实验测量。结果表明:模拟与实验符合较好,本模型计算速度比传统的方法快;颗粒直径大小、入口位置和运动轨迹决定颗粒的速度和温度变化,其他条件相同时,中心入射的大颗粒粉末可以比半径处入射的小颗粒粉末获得更高的速度和温度;通过计算得到了铁铬镍合金粉末颗粒在等离子体射流中稳定高速高温飞行的位置区间。     

厚壁型钢冷弯应力分析

以厚壁矩形钢管为研究对象,在冷作硬化实验的基础上,对厚壁型钢的塑性弯曲应力沿板厚方向的分布进行解析分析,对其冷弯回弹应力进行数值模拟,将弯曲应力和回弹应力叠加计算冷弯厚壁型钢沿板厚方向的残余应力分布。结果表明,变形外区拉应力由钢板外表面向中性层递减,变化幅度较大;变形内区压应力变化幅度较小;残余应力沿板厚方向近似线性分布;切向残余应力较大,最大值出现在板带的中性层附近。研究结果与相关文献给出的测量结果基本一致。     

统计学方法分析CSP精轧压力模型

 采用统计学方法分析CSP的轧制数据,发现存在严重的自相关现象。结合工艺分析了自相关的成因,采用主成分分析法和岭回归法进行了分析以消除自相关性。通过对志田茂模型的拟合,验证了自相关的不利影响,并应用统计学对数据进行了部分剔除。拟合了志田茂改进模型和多元回归模型,精度得到提高。引入再结晶分数模型后,轧制力模型得到了较好精度。采用新的30个数据对5个模型进行了对比验证,结果显示考虑再结晶的模型5精度较好。     

HFW焊管排辊成形中线成形段有限元仿真分析

排辊成形已经被广泛的应用于钢管生产,考虑到HFW焊管排辊成形过程十分复杂,涉及到明显的非线性,为了更好地了解板带的排辊成形过程,针对外径508mm焊管排辊成形机组的线成形段建立了大变形弹塑性有限元模形,利用显示动力算法进行了仿真计算,分别得到了线成形段板带的等效塑性应变分布和几何变形,并和实际测量进行比较取得很好的吻合,验证了模拟的准确性。研究表明,排辊成形线成形阶段的较大塑性变形发生在带钢中心和与排辊接触的带钢边缘。     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

40CrA钢高温流动应力研究

在THERMECMASTOR_Z热模拟实验机上,对40GrA钢进行高温热变形研究.变形温度取850～1 050℃,变形速率为1～60 s-1,变形程度为50%.根据实验所用钢种的类型和现阶段国内外研究的成果及经验公式,运用1stopt软件采用Marquardt算法对模型参数进行非线性回归,得出40GrA钢热变形流动应力数学模型.回归结果表明该数学模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算得出的结果与实测值吻合较好,可以为40GrA钢的轧制工艺的制定及轧制力的计算提供理论依据.     

CSP精轧区带钢温度模型

 根据热轧带钢是否发生塑形变形,将CSP生产线精轧区划分为两类区域,并分别对这两类区域内影响带钢温度的因素进行了研究,从而建立了精轧区的带钢温度模型。运用Matlab的有约束非线性优化函数和origin的用户自定义回归选项等相关工具,分别优化得到了该温度模型的相关参数,从而确定了精轧区带钢温度模型。最后,利用所确定的模型对带钢的温度进行了预报,并与现场实测数据比较,结果表明,所确定的带钢温度模型具有较高的预报精度,适合CSP生产线的实际生产。