六辊CVC宽带轧机轧辊接触压力横向分布特性的计算机仿真

用条元法分析带材的三维塑性变形,用影响系数法分析辊系的弹性变形,将二者联立,对1850mm六辊CVC轧机冷轧带材轧辊接触压力的横向分布进行了计算机仿真。结果表明,CVC中间辊横向移动、工作辊弯和中间辊弯辊等手段,对轧制压力的横向分布影响很大,对辊间压力的横向分布也有明显影响。在各种情况下,辊间压力都呈S形分布。     

热连轧工作辊热辊型的研究

在考虑水冷、空冷以及工作辊与轧件接触热传导和热辐射的条件下,利用大型有限元软件ANSYS建立了三维模型,并利用该模型对其温度场产生的热变形及应力场产生的弹性变形进行模拟,然后进行叠加得到了工作辊的变形情况.     

辊系三维接触问题的有限元分析

根据轧机辊系的结构和受力特点,对Marc非线性有限元分析软件的Coulomb摩擦模型进行了改进。同时采用减缩积分法,提高了接触迭代计算的效率和精度,通过与Hertz理论值对比,验证了减缩积分法计算轧机辊系三维接触问题的有效性。对有摩擦轧机辊系三维接触问题进行了数值计算分析,得到了轧机辊系的应力分布,为进一步的辊形优化奠定了基础。     

2400mm铝热精轧机的刚度有限元模拟

应用大型有限元分析软件Abaqus,采用三维弹性静力接触有限元法对2400mm热精轧机的辊系进行了模拟,并得出它的变形,将机架的变形与辊系变形综合考虑,进而得出轧机的整体刚度。经分析得到的轧机整体刚度与现场轧机调试刚度较为接近,可为实际轧制生产和板形控制提供理论指导。     

四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真

用流面条元法分析带材的三维塑性变形．用影响系数法分析辊系的弹性变形，将两者耦合，建立了四辊轧机板形和板凸度的分析计算模型。对四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真表明，随着CVC工作辊横移距离的增加，前张应力沿横向的差距增大；随着工作辊弯辊力的增加，前张应力沿横向的差距增大，且变化主要集中在板宽的边部；随着板宽的增加，前张应力沿横向的差距先减小后增大。     

20辊森吉米尔轧机辊系静压力学计算与分析

在对轧机辊系结构稳定性和板形控制的研究中,辊间接触参数的分布和相互关系是其研究的基础和关键。以某硅钢厂ZR22BS-42型轧机辊系为研究对象,建立20辊森吉米尔轧机辊系力学模型,并对各轧辊进行受力分析。采用MFC(Microsoft Foundation Classes)搭建程序界面,首先计算了辊系静压状态下辊间接触力、接触力方向角以及各辊合力的大小,再对其分布关系进行了具体分析。利用有限元软件进行辊间接触应力仿真计算,通过对模型的有效简化,设置12个接触对,根据静压过程的受力特性确定辊系的载荷约束。最后,对比辊间接触的应力云图,定量确定了各辊间的接触应力大小,并分析了应力变化的趋势及相互关系。实验结果有利于指导轧机的压下和辊型调整。     

宽带钢六辊冷连轧机横向刚度特性研究

板带轧机的横向刚度对于板形控制十分重要,研究轧机不同状态下的横向刚度变化规律对于实现板形的精确控制具有重要意义。本文针对某厂六辊轧机利用有限元软件ANSYS9.0建立了三维辊系有限元分析模型,分别分析了不同工作辊窜辊和中间辊窜辊下的轧制力横向刚度和弯辊力横向刚度的变化情况,为轧机板形控制量的调整提供了参考依据。     

汽车半轴楔横轧机辊系特性边界元法分析

在三维弹性接触边界元法基础上,根据半轴楔横轧机所采用双列圆锥滚子轴承的特点,开发了半轴楔横轧机滚动轴承边界元法专用计算程序,对汽车半轴楔横轧机辊系在不同结构下轴承载荷分布特性和辊系弹性变形特性进行较系统分析,找到了保证轴承载荷均匀分布和辊系挠度最小的最优辊系结构。研究结果为优化和设计汽车半轴楔横轧设备提供了有效的数值分析方法和理论依据。     

弯辊系统在四辊轧机辊缝控制中的应用研究

以四辊轧机的弯辊系统为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS研究弯辊力和辊间接触应力引起工作辊形状的变化,计算工作辊弯曲的最大变形量,并用最小二乘法对辊缝曲线进行拟合,为进一步计算有载辊缝形状提供可靠的理论依据。     

楔横轧机刚度边界元有限元耦合新算法

针对楔横轧机工作机座和辊系结构复杂特点,开发了楔横轧机整体刚度的三维弹性多物体接触边界元有限元耦合新算法,更新已有材料力学、弹性力学及有限元法计算刚度的变形分离计算理论以及传统计算轧机刚度不包括辊系的做法,具有综合性强,接触型计算模型假设少,计算速度快和计算精度高等优点。     

计算冷轧带钢工作辊接触压扁的Hitchcock公式的有限元修正

采用弹塑性大变形有限元法对板带冷轧过程中工作辊的接触压扁进行模拟,利用数值手段对轧辊弹性压扁后的形状曲线进行拟合,并对计算轧辊压扁半径的Hitchcock公式进行了修正,大幅提高了轧制力的控制模型精度。     

基于ANSYS的渐开线斜齿轮的齿根应力分析

利用Pro/E强大的三维实体设计功能,精确地实现了斜齿轮的三维建模.Pro/E与ANSYS的连接,将模型导入ANSYS软件中.在精确建模的基础上,确定了最恶加载线的位置及载荷沿接触线的分布状态,应用有限元法计算了这种载荷分布下轮齿的变形及齿根应力.提出了精确、迅速计算最大齿根应力的方法,较常规的计算方法更符合实际情况,得到的结果更为可靠.     

Comparisons of TEHL Simulations of Newtonian Fluids in Line Contacts between the 3D FEM and the Reynolds Equation–Based Approaches*

Thermoelastohydrodynamic lubrication (TEHL) analysis of line or point contacts is usually done by simultaneously and numerically solving the Reynolds equation, the Boussinesq equation of an elastic semi-infinite body, the energy conservation equation, and the load balance equation. Although a number of publications are available in this field, there is still a lack of general-purpose and widely used TEHL software for engineering applications. On the other hand, commercial software for both the solid structure and fluid flow analyses have become easy design tools. To expand the application of the commercial software to TEHL simulation, coupling of structure and fluid analyses is required. This study gives some demonstrations of the 3D finite element method (FEM) simulations of line contact TEHL problems using ANSYS version 13.0. The equilibrium equations of momentum and continuity and the energy conservation equation of lubricating fluids are solved with CFX. The elastic deformation of solids is calculated with the ANSYS Structure module. Through the fluid–solid coupling interfaces, the fluid pressure, solid deformation, and thermal flow are transferred between the fluid and solid domains. The computational fluid domain is enlarged, enclosing the contact zone, in the 3D model. Further, the 3D model can treat the realistic constraint conditions of solid deformation, whereas conventional TEHL analysis uses the assumption of semi-infinite body. The simulation results for pressure, lubricant film thickness, and temperature distributions are compared with the traditional Reynolds approach, and reasonable agreement for pressure and film thickness distributions has been obtained.     

微观随机粗糙表面接触有限元模型的构建与接触分析

基于相关文献提出粗糙表面模拟方法,通过软件工具在ANSYS中建立微观粗糙表面接触有限元模型,利用该模型分析载荷对弹塑性变形和接触面积的影响。结果表明:随着正压力的增大,粗糙表面上不断地有微凸峰与平面发生弹性接触变形,接触斑点(或接触斑点群)的数目逐渐增加,斑点中心区域的弹性变形很快达到最大,微凸峰负荷变形的同时也使斑点四周区域受到挤压;初始接触时,轮廓高度较大的微凸峰率先发生弹性变形,随着压力的增大,金属材料所受应力达到屈服极限同时粗糙表面的弹性变形和塑性变形的集中区域不断增加,真实接触面积不断增大;接触区数目的增多和接触区面积的增加都可以导致接触面上真实接触面积增加;随着压力的增大,真实接触面积的增大并不是由于接触区数目的增多,而是微观接触区面积的增大。     

基于ANSYS的配料机后机架结构分析

采用有限元分析方法,研究了配料机后机架的结构。运用ANSYS软件建立了配料机后机架的三维计算模型并对其结构进行计算,求出了后机架在载荷作用下的最大变形值和最大应力值以及变形和应力所处的位置。根据计算结果提出了后机架结构设计改进方案,并对改进后的结构进行了分析。分析结果表明,改进后的结构既节省材料又安全可靠。     

运用ANSYS的平面止推轴承有限元分析

基于有限元分析软件ANSYS,建立了平面止推轴承接触分析的三维模型,对钢球和滚道的接触问题进行了数值模拟,分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、初始闭合(ICONT)、接触算法和对称接触等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后的应力和弹性趋近量与Hertz理论计算结果的误差分别为0.98%和2.26%,验证了有限元模型建立和分析过程的正确性,也为相关滚动轴承的静力学分析提供了理论依据。     

齿轮的精确建模及其接触应力有限元分析

该文首先在软件UG中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合齿轮,然后利用UG与ANSYS之间的良好数据交换接 口,将模型导入ANSYS,并用有限元法计算其接触应力,从而实现CAD与CAE的一体化。     

基于ANSYS的车轮轮辐螺母座刚度结构优化

应用ANSYS软件对某型轿车钢制车轮轮辐螺母座刚度计算，求得车轮轮辐综合应力场及最大塑性变形位移，然后应用ANSYS进行优化。结果表明：采用有限元优化方法能够快速有效地获得轮辐螺母座的最佳结构，为轮辐设计提供新方法和思路。