轧制塑性加工中的摩擦力

本文依据轧制塑性加工中的滚一滑摩擦机理建立一个新的摩擦力概念,并在此基础上给出一个相应的摩擦力计算公式。文中用该公式对轧制咬入过程中的摩擦力进行了计算。并以实验对其计算结果进行了验证。同时还对计算结果进行了分析。文中的结论可供有关研究人员参考。     

用边界元法分析前后张力对板带轧制过程的影响

建立了弹塑性有限形变接触(考虑摩擦)问题的多重非线性边界元方程,用此方法分析了前后张力对板带轧制过程的影响,计算结果与有限元法和试验结果都有很好的一致性。为板带轧制过程求解提供了新颖、简单且准确的方法。     

高精度扁钢轧制压力分析

在分析了轧机在轧制过程中的力能参数基础上，测量并计算了500mm轧机的轧制力和轧制力矩。探讨了用力学模型确定轧制力的方法。用力学理论计算了轧制力和轧制力矩，并对轧制力和轧制力矩进行了比较分析。结果表明计算结果可以较好地反映实际轧制过程的特征。     

铝材轧制加工过程中的摩擦特点及其影响

摩擦在铝材轧制生产过程中影响产品质量、轧辊的磨损和轧制过程的力能消耗。在分析铝材轧制过程摩擦特点、摩擦磨损机理的基础上,着重分析了摩擦对轧制过程、轧制压力、变形区、最小可轧厚度和产品质量的影响。釆取合适的工艺润滑,是减少摩擦与磨损,降低轧制压力,提高生产效率和产品质量的有效途径。     

双辊连续铸轧过程中轧制界面接触压力切块法建模与数值模拟

铸轧区可分为冷却区，铸造区和轧制区3个物理区。利用切块法分别推导出了铸造获轧制区变形过程静力平衡微分方程。在温度分布线性假设的基础上建立了轧制区变形抗力的简化模型，并在铸造区变形抗力的模型中引入了固相百分数来表征固态金属对变形抗力的影响。对铸造区利用龙格－库塔法对微分方程进行数值求解，而对轧制区则根据混合摩擦条件求出微分方程的解析解，从而建立了铸轧区轧制压力模型，利用该模型对轧制压力进行数值计算，计算结果与实测数据相吻合。     

受轧件水平振动影响的板带轧机非线性振动特性

基于Roberts摩擦因数公式和Hill轧制力公式,建立能够表征不同摩擦状态下的动态轧制力模型;在此基础上进一步考虑轧机结构的振动和轧件振动之间的相互影响,提出轧件-轧辊耦合振动模型。根据广义耗散的Lagrange原理,分别沿轧制方向和垂直于轧制方向建立动力学平衡方程;采用多尺度法求解出考虑系统内共振的幅频特性方程,并仿真分析不同外部激励和非线性参数作用下的轧机振动规律。研究结果表明：滑动摩擦状态下耦合系统对内部非线性参数变化和外部扰动变化的敏感程度远远高于静摩擦状态下的情况;适当选取耦合三次项非线性参数,可以将系统不稳定振动的出现控制在一个较小的频率区间,削弱轧件-轧辊耦合振动对板带轧机振动的影响。     

冷轧铜板带斯通轧制力模型研究

对冷轧铜板带轧制力模型进行研究,通过算例比较得到斯通公式更适合铜板带冷轧情况。分析了布兰德-福特公式和斯通公式两种轧制力计算公式。采用不同的摩擦系数模型计算摩擦系数,使用实测数据对变形抗力模型通过最小二乘法进行拟合,将拟合所得数据代入斯通轧制力公式中计算,并将计算值与实际测量值进行比较,结果表明:采用多项式的变形抗力模型,利用斯通公式和前滑值获得摩擦系数,代入斯通轧制力公式中计算出的轧制力与实际轧制力吻合较好。     

冷连轧机轧制力的影响因素

通过将轧制变形区划分为微单元,对变形区内轧制力影响因素的变化规律进行研究。根据微单元塑性变形方程式,建立单位轧制压力的计算模型。针对变形抗力、摩擦因数等非线性因素,建立基于神经网络校正系数和工作参考点方法的数学模型,分析其在变形区内的变化规律。针对轧辊压扁和轧制力计算的耦合现象,采用计算机迭代计算的模型完成轧制力的解耦计算。工业轧机实际数据验证了采用微单元方式计算轧制力预报精度高,可用于生产实践。     

齿圈生产新工艺研究

本文对采用环轧方法生产齿圈的工艺过程及设备结构进行了分析，并采用上限分析方法建立轧制力计算式。分析结果表明，这种工艺方法具有许多优点，很有发展前途 。     

薄板轧制力的研究与模拟分析

薄板冷轧过程中,轧制力的计算与研究是关键.本文综合考虑了轧辊弹性变形与轧件的弹塑性变形,采用数值迭代法对轧制力进行了推导分析,并建立了轧制力计算模型,最后运用有限元模拟软件ANSYS对轧制过程进行了模拟分析,从而验证了此计算公式正确性.     

中心动力滚动摩擦系数的计算方法

通过以一定法向压力相互接触的滚子与平面，在滚动摩擦过程中的物理变化和几何关系，揭示滚动摩擦原理，推导和建立滚动摩擦系数的计算公式，用计算法确定滚动摩擦系数且与实验法数值对照。     

周动力滚动摩擦系数的计算方法

通过以一定法向压力相互接触的滚子与平面在摩擦过程中的物理变化和几何关系，揭示滚动摩擦原理，推导和建立滚动摩擦系数的计算公式，在完成中心动力作用下的摩擦系数计算公式后，继续用计算法确定周动力作用下的滚动摩擦系数。     

滚动轴承式回转支承装置摩擦阻力矩计算的探讨

根据不同结构形式的滚动轴承式回转支承滚子的受力特点,分析了引起摩擦阻力矩的回转支承滚子正压力的计算,并提出了《起重机设计手册》所给出的摩擦阻力矩计算公式在三排滚柱式回转支承上的应用方法。     

机械高副机构的非赫兹接触应力精确计算研究

传递动力的高副机构,如摩擦轮、凸轮齿轮、链轮传动、滚动轴承、滚动螺旋等,都有接触强度问题,自然也涉及到接触应力.在此对非赫兹接触应力精确计算进行了研究,得到了4种计算公式.     

基于ANSYS/LS-DYNA的滚动轴承仿真与分析

基于ANSY/LS-DYNA建立了滚动轴承的有限元模型,有效处理了考虑摩擦条件的接触问题,实现了滚动轴承显式动力学的运动过程仿真.并以6003深沟球轴承为例,进行了试算和相关参数的仿真与分析,结果表明,与滚动轴承运动的实际情况基本吻合.不同工况下的参数仿真分析是进一步研究故障轴承运动仿真与分析的基础.     

考虑摩擦因数与滑动速度相关时的轮轨滚动接触有限元分析

使用与滑动速度相关的摩擦因数替代库伦摩擦定律中的常系数,结合mixed Lagrangian/Eulerian方法建立轮轨滚动接触有限元模型,分析牵引力主导的蠕滑工况下的干燥状态的轮轨滚动接触特性。通过与摩擦因数取值为常数的轮轨滚动接触分析结果对比发现:与滑动速度相关的摩擦因数对轮轨滚动接触最大接触应力和接触斑面积影响不大,均在1%以内;但是对轮轨接触斑内最大Mises应力、最大纵向切应力、最大横向切应力和最大等效塑性应变影响较大,特别是对最大纵向切应力影响幅度近20%;更需要引起注意的是对轮轨滚动接触摩擦力矢量分布和切向塑性应变分布影响明显,这对轮轨滚动接触疲劳损伤分析非常重要。     

A simple estimation of the elastic-plastic deformation of contacting asperities

The elastic-plastic deformation of a contacting asperity was analysed theoretically. The validity of the theory was checked by comparison with the experimental results of an indentation test. The penetration was measured to an accuracy of 0.03 μm using an optical interferometer (Michelson type). The results of the numerical analysis are expressed approximately by a simple formula.As an example of the application of this formula to multiple contact problems, the rolling friction of a ball rolling on a rough plane was estimated theoretically and showed good agreement with experimental results. The elastic recovery of contacting asperities has a significant effect on rolling friction.     

Analysis of friction and surface roughness effects on edge crack evolution of thin strip during cold rolling

Experimental investigation and mechanical analysis have been carried out to study the edge crack formation during cold strip rolling using Atomic Force Microscopy (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The effects of friction and surface roughness on edge crack initiation and growth rate have been discussed. Friction leads to an increase in fracture loads and decreasing the friction coefficient is effective in preventing the microcracks. Surface roughness variation along the strip width contributes to stress distribution and inhibits crack nucleation. The findings reveal that the behaviour of crack evolution is influenced by fracture surface roughness as well as rolling friction.     

带束层对滚动轮胎纵滑特性影响的有限元分析

以子午线轮胎195/60R14为例,建立了轮胎在平面上滚动的三维非线性有限元模型。在模型中考虑了轮胎的几何非线性、材料非线性以及轮胎接触非线性,计算了轮胎在滚动状态下带束层帘线角度对轮胎变形、接地区压力分布、摩擦力分布、带束层应力分布等滚动特性的影响,为轮胎结构设计、振动与噪声分析提供了依据。     

轧制界面非稳态润滑过程系统动力学模型的建立及其数值模拟

运用轧机辊缝动力学的基本理论结合非稳态润滑理论，建立了基于非稳态工作界面的动力学模型。该模型考虑了界面上金属塑性流动过程、界面上部分流体润滑与干摩擦并存的混合摩擦学过程以及工作辊的运动等多重耦合作用。塑性流动过程分析中考虑了界面摩擦状态的动态变化，界面摩擦特性分析中考虑了工作辊运动的动态耦合，因此工作界面上的轧制力模型、界面摩擦模型、工作辊运动模型构成了界面的薄膜约束多重耦合模型。对某大型公司2800轧机垂直系统的自激振动进行了仿真，定量地分析了一些主要参数对轧机垂直自激振动临界速度的影响。