宽厚板热矫直和冷却过程的三维有限元模拟

借助于商用非线性分析软件MSC．SuperForm,用弹塑性有限元法建立宽厚板热矫直与冷却过程的三维热力耦合复合模型,并对该过程进行模拟仿真,得到了钢板热矫和冷却之后的残余应力分布。分析了热矫直和冷却过程两者共同作用对钢板残余应力的影响。分析表明,热矫直后的钢板经冷却到常温状态,残余应力不仅在数值上增大,且分布规律也与热矫后有很大的差别。因此相对热矫直过程,冷却过程对残余应力的影响较大;沿板宽方向温度梯度大的地方,残余应力的分布波动有较大变化,梯度越大残余应力的值越大。     

重轨矫直速度对矫后残余应力的影响分析

针对矫直速度对重轨矫后残余应力的影响进行研究,利用Pro/E建立60kg·m-1重轨九辊水平矫直模型,采用ANSYS Workbench对重轨矫直过程进行有限元数值模拟,通过现场矫直规程对采用现场矫直速度以及假定矫直速度得到的重轨矫后残余应力进行分析比较,得出了在其余条件不变的情况下重轨的矫直速度在1.4~1.6m·s-1的范围内其轨底矫后纵向残余拉应力小于250MPa,且残余应力分布合理,满足矫直要求,相比于现场采用的1.2m·s-1的矫直速度其生产效率最大能够提高16.7%~33.3%。     

U75V重轨冷却过程的相变变形

重轨在轧后冷却时,因固态相变会发生弯向轨底和弯向轨头的复杂弯曲变形,文章采用ANSYS软件对U75V重轨的冷却过程进行数值模拟,得到了U75V重轨冷却过程中的温度变化规律和弯曲变形规律,从理论上对重轨在冷却过程中出现的复杂弯曲变形过程给出了合理的解释;应用后处理模块对计算结果进行处理,计算出冷却后重轨的弯曲曲率半径,计算结果与现场实际情况基本相符。该研究对百米高速重轨冷床的设计和冷却工艺参数的制定,具有重要参考价值。     

淬火后直接矫直对NM400耐磨钢残余应力的影响

利用XRD测量残余应力的方法,在X射线衍射仪上测量了NM400耐磨钢在不同处理工艺下矫直后的残余应力,研究了耐磨钢NM400淬火后直接矫直对残余应力的影响。结果表明:NM400热轧后淬火处理,会产生较大的残余应力,而后直接进行矫直,对残余应力会起到一定的消除作用。热轧淬火后矫直,矫直量影响残余应力大小,随着矫直量增加,残余应力呈现先减小后增大的趋势,矫直量在0~2%时,残余应力最小。     

G105级钢调质钻杆矫直残余应力的计算机模拟

采用ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件对G105级钢调质钻杆六辊矫直过程进行了数值模拟,分析了矫直过程中钢管的应力应变情况及矫直后的残余应力分布状态.结果表明,经矫直后的钢管存在很大残余应力,且残余应力呈螺旋形分布,钢管内表面轴向和切向应力为压应力,外表面为拉应力,且切向应力数值较大.     

Q345钢激光熔覆的残余应力分析

针对因残余应力而出现的熔覆层表面开裂等问题,设计了合理的试验方案,获得熔覆与冷却过程中工件的残余应力值。根据残余应力值比较不同工艺路线的优劣,发现工件预弯能够显著降低残余应力。同时使用ANSYS进行仿真分析,模拟工件的温度场与应力场。分析得到,工件因纵向塑性畸变而产生的纵向应力是残余应力的主要成分。     

U75V钢轨轧后冷却过程弯曲变形演变规律的模拟

利用DEFORM软件定量描述了U75V钢轨轧后不同冷却过程中的弯曲变形的演变规律。结果表明：钢轨冷却过程中弯曲变形不仅受热应力和相变应力作用;而且还受钢轨的不同部位冷速不同、相变进行的程度不同的影响。钢轨空冷过程最终弯曲挠度为0.0913 mm,换算成百米重轨为1.01 m,弯向轨头方向;而以轨头15 ℃/s,轨底6 ℃/s冷速水冷方式冷却时,钢轨最终弯曲挠度为0.044 mm,换算成百米重轨为0.441 m,弯向轨底方向。可见通过控制钢轨不同部位冷速,可使其弯曲变形程度较空冷的小。     

热轧高强度钢板矫直前后残余应力分布的研究

针对热轧钢板产品常出现的旁弯、翘曲等板形质量问题,通过盲孔法测量钢板矫直前以及粗矫直、精矫直后的残余应力分布来分析矫直工艺对钢板残余应力分布的影响,以便改善热轧钢板产品的质量。实测结果表明：矫直前钢板宽度方向残余应力很不均匀,并且在钢板边部存在残余压应力使钢板出现边浪等板形不良的情况;经过粗矫直后应力值分布不均减小;在精矫直后应力值进一步减小并且分布趋于均匀。而同一矫直工序中钢板长度方向不同位置残余应力分布也不同,其中钢卷中部的残余应力值为最小。     

二辊矫直对棒材残余应力的影响

为了研究棒材矫直过程中等效应力的变化过程以及矫直对残余应力的影响,通过数值模拟软件Abaqus分析了矫直过程中等效应力的演变过程。同时分析了辊缝、倾斜角度、矫直速度、材料屈服强度以及挡板间距对残余应力的影响,最终给出了辊缝及角度的取值原则。结果表明,辊缝及矫直辊倾斜角度对矫后棒材芯部残余应力影响较大,辊缝越小、角度越小,矫后棒材残余应力越大,反之越小;矫直速度对矫后棒材残余应力影响不大;材料屈服强度越高,矫后残余应力越大,反之越小;挡板间距越小,矫后棒材芯部残余应力越大,表层残余应力越小。     

基于ANSYS的堆焊过程应力场动态模拟

由焊接引起的动态应力应变过程及其随后产生的残余应力是导致焊接裂纹和接头强度与性能下降的重要因素。锤击处理可以有效降低和减小焊接残余应力,避免焊接裂纹的产生,分析焊接接头残余应力大小和分布以便调控和减小残余应力变得十分必要。采用ANSYS有限元分析软件,借助其接触单元技术对平板堆焊过程的应力应变场进行三维实时动态模拟分析,结果表明:在堆焊过程中,焊接区材料形成了塑性的热压缩;冷却后,焊接区域就存在拉伸残余应力,而周围区域则承受压缩残余应力。     

辊式水平矫直60kg/m重轨断面应力应变分析

采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟八辊复合矫直机水平矫直60kg/m重轨过程。重轨矫直过程中,纵向应力在轨头处最大,轨底处次之,轨腰中性轴处最小。轨头、轨底和轨腰处单元高度方向应力的变化规律与纵向应力一致。轨头和轨底高度方向应力不仅表现为压应力,还表现为拉应力;轨腰高度方向压应力最大,但没有达到屈服应力值。轨头和轨底处单元等效塑性应变均很小,其值分别为0.0548和0.0296;轨腰中性轴处单元等效塑性应变值为零。     

钢筋矫直过程延伸率的确定及矫直精度

针对盘卷钢筋的矫直问题,采用拉弯矫直方式,并设计矫直方案;同时,采用有限元分析软件,建立钢筋矫直模型。分析延伸率对钢筋直线度、残余应力和矫直力的影响;结果表明,延伸率为1%时,钢筋矫直效果较好。并在数控弯箍机上进行矫直实验验证模拟结果,可知,该研究结果可为钢筋矫直工艺参数设定提供参考。     

自蔓延反应喷涂锻造温度场和残余应力的数值模拟

采用ANSYS有限元软件对钢板表面反应预涂TiCNi涂层以及反应喷涂后锻造两种加工过程的温度场和残余应力场进行了模拟计算和比较,得到了各涂层基体喷涂锻造温度场规律.基体高温时喷涂锻造可以降低涂层试件的冷却速度,从而减缓裂纹的产生;研究了反应喷涂锻造对涂层残余应力的影响.结果表明:锻造后各层中的残余应力远小于锻造前各层中的残余应力,而提高始锻造温度可以减小涂层中残余应力.     

无缝钢管的矫直残余应力与压下量和温度的关系研究

采用MSC．MARC有限元软件模拟分析无缝钢管的矫直过程。研究了在满足无缝钢管直线度要求的情况下,管体残余应力与矫直压下量和矫直温度之间的关系。无缝钢管矫直过程的模拟分析和实验测试表明,无缝钢管的弹性模量（或钢级）越高,其矫直残余应力越大;适当提高矫直温度,可降低矫直残余应力,提高无缝钢管的机械性能。     

等速万向传动中间轴矫直工艺参数优化

为了解决生产过程中毛坯残余应力和加工工艺导致的轴类零件产生弯曲变形,影响零件的使用精度,以及轴类零件在生产过程中的矫直工艺参数制定等问题,从而有效避免矫直过程中产生矫直损伤,提高矫直效率,对矫直工艺原理进行了研究,确定了矫直工艺参数主要为矫直下压量,分析了矫直下压量与残余弯曲量的关系.以汽车等速万向传动中间轴为研究对象...     

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 本文针对热轧钢板产品常出现的旁弯、翘曲等板形质量问题,通过盲孔法测量钢办矫直前以及粗矫、精矫后的残余应力分布来分析矫直工艺对带钢残余应力分布的影响,以便改善热轧钢板产品的质量。实测结果表明：矫直前钢板板宽方向残余应力很不均匀,并且在钢板边部存在残余压应力使钢板出现边浪等板形不良的情况;经过粗矫后应力值分布不均减小;在精矫后应力值进一步减小并且分布趋于均匀。而同一矫直工序中钢板长度方向不同位置残余应力分布也不同,其中钢卷中部的残余应力值为最小。     

国产高抗挤套管残余应力初探

残余应力是影响套管挤毁抗力的主要因素之一,选择适当的热矫直工艺将降低残余应力,提高套管的抗挤性能。通过对国产244．5mm×11．99mmTP110T高抗挤套管残余应力的分析测试,研究了残余应力的产生过程、测量和控制方法,探讨了残余应力对挤毁压力的影响。     

辊式水平矫直引起的重轨尺寸变化

用ANSYS/LS-DYNA软件对八辊辊式矫直机水平矫直60kg/m重轨的矫直过程进行了模拟.矫直后重轨轨头宽度平均增加0.43mm,轨头下颚平均被压下0.78mm,轨底宽度增加0.62mm,轨底平均被压弯0.31mm,越靠近腿部,压弯越大.重轨高度减小,减少量为0.53～1.11mm.模拟结果与实际测量结果基本一致,为矫直工艺的优化提供了一定的指导作用.     

石油套管热矫直残余应力的计算机模拟

本文利用有限元分析的方法,通过计算机模拟对石油套管的矫直过程,研究满足直线度要求时石油套管的矫直量与残余应力的关系,分析石油套管矫直时的变形规律,以减小矫直过程中产生的残余应力,提高石油套管的机械性能,为矫直工艺的制定提供理论依据.     

热轧带钢深弯矫直技术分析

为防止热轧带钢表面出现横折印,并提高板形质量,热轧平整机组常配置深弯辊和多辊矫直机。本文依据带钢弯曲变形基本原理对深弯辊防止横折印、深弯矫直组合降低残余应力等机理进行了分析,得出通过深弯辊曲率与矫直机综合设定,不仅可以降低残余应力峰值,还可以使残余应力分布更加均匀。