Q46020号角钢9辊矫直过程有限元仿真

根据大变形小残差的矫直理论得到矫直机压下量,通过建立9辊矫直过程有限元仿真模型,对Q460 20号角钢矫直过程进行模拟,考虑了材料的加工硬化得到了其矫直过程的应力应变分布,以及各矫直辊矫直过程中矫直力、矫直力矩的动态变化过程,为开发设计新型矫直机提供了理论依据。     

基于有限元方法的中厚板预矫直过程模拟研究

各种中厚板高强度钢的生产和轧后超快冷等技术的应用,对预矫直工艺和设备的发展提出了要求。针对预矫直工艺特点,以7辊预矫直机为研究对象,建立了中厚板预矫直过程的三维有限元模型。通过数值模拟,对比了大变形、小变形、小倾角整体倾斜、大倾角整体倾斜4种矫直方案中钢板的残留挠度和残余应力,并分析了矫直速度对矫直过程的影响。结果表明:预矫直可有效改善轧制板形缺陷,大倾角整体倾斜方案较适合本文研究的中厚板预矫直机。     

基于Marc的角钢矫直过程有限元仿真研究

针对某厂10辊800型钢矫直机,基于大型非线性有限元分析软件Marc,建立了角钢矫直过程的三维动态有限元仿真模型,模拟了20角钢在小变形矫直方案、不同相对原始曲率情况下的矫直过程,研究分析了矫直过程中角钢特定点应力应变的变化规律以及各矫直辊的矫直力分布规律,为优化矫直工艺提供依据。     

大圆坯连铸带液芯矫直过程的应力、应变有限元模拟

应用Marc有限元软件对圆坯连铸的连续矫直变形过程进行模拟.以马鞍山钢铁公司大圆坯连铸机为原型,考虑铸坯与辊子的接触状态,建立了圆坯矫直变形模型;模拟分析了大圆坯连铸带液芯矫直过程中坯壳的应力、应变,得到了铸坯在矫直过程中的变形规律,可为铸机矫直工艺及设备设计提供参考依据,从而进一步优化铸坯的矫直变形,以提高圆坯的内部质量和表面质量.     

Q460 20＃角钢九辊矫直过程有限元仿真

 通过建立九辊矫直过程有限元仿真模型,对Q460 20＃角钢矫直过程进行模拟,得到了其矫直过程的应力应变分布,以及各矫直辊矫直过程中矫直力、矫直力矩的动态变化过程,为开发设计新型矫直机提供了理论依据。     

六辊薄壁管材矫直机参数设计与仿真分析

以原有的六斜辊矫直机为基础进行了辊型的改进,将第二对的双曲线辊型设计为凹凸辊,并针对薄壁管特性设计相应的辊型参数。在以往矫直机设计中,矫直辊的压下行程和压下量都是人工调整,这就大大降低了工作效率,而且矫直精度也不是很高。通过在压下系统中安装伺服机构可以实现自动补偿机架变形,保证机架能稳定工作,从而使被矫直的薄壁管材具有较高的矫直精度。通过对原有矫直力学模型的分析和计算,建立一种适合等曲率反弯辊型的力学简化模型。在ANSYS有限元软件中模拟薄壁管材的矫直过程,进行了管材变形仿真分析。通过仿真分析判断薄壁管材在矫直过程中能否正常运转。     

镀锡板开平线矫直机插入量对板形控制的影响

基于镀锡板开平线矫直机结构形式,分析了矫直机结构特点及带材矫直机理。通过建立开平线矫直机有限元仿真模型,研究带材矫直过程的变形机理,分析各矫直辊组插入量对板形质量的影响。结合带材矫直过程仿真分析规律,建立了不同规格开平线矫直机插入量参数优化表,并针对不同来料板形制定矫直参数。参数优化后,带材浪形及翘曲缺陷基本消除,实现了镀锡板开平后板形质量的大幅提升,取得了良好的实用效果。     

辊式矫直机矫直板带浪形的有限元仿真分析

 辊式矫直机的矫直功能是中厚板生产线上保证板带板形的重要手段,其矫直过程可以消除或均匀板带内部残余应力,对提高板带综合质量具有重要意义。为了分析矫直机对带有边浪的板带的矫直过程以及矫直效果,首先建立了板带弯曲挠度的计算模型,为确定矫直辊的压弯量奠定了基础。在矫直模型作为压弯量设定的基础上,参考现场实际设备尺寸,通过借助大型商用有限元软件ANSYS建立了11辊的辊式矫直机有限元仿真模型,并针对研究目标设计了相应的仿真工况,将模型的矫直过程调整为采用上辊系整体压下倾斜的设置,对不同浪高的板带进行仿真分析。将有限元模型计算出的矫直力与生产实际设备的矫直力进行对比,有限元模型的矫直力计算偏差约为8.3%,满足计算精度要求。设置边浪浪高分别为5、10、20 mm的板带作为仿真工况,对其矫直过程进行仿真计算,提取仿真结果中的相关数据进行分析,发现在不采用弯辊的条件下,矫直过程同样具有消除板带不平度的作用。结果表明,在浪高较大时,矫直过程消除不平度的作用明显,但是矫直后板带并不能达到最终的平整度要求;在浪高较小时,矫直过程对不平度的消除能力较弱,但矫直后板带不平度可以达到最终的平整度要求。在分析的基础上,在工业现场的实际设备中进行相关试验,试验数据表明,仿真结果与试验结果趋势相同。     

辊式矫直过程弯辊量对边浪影响的仿真分析

针对辊式矫直过程建立具有边浪特征的带钢有限元仿真模型,通过对比现场工况实测矫直力与有限元模型计算所得的矫直力,得到二者误差在10%以内,验证了有限元模型的精度。分别采用原始曲率补偿法和塑性变形层增加法确定了4种弯辊量设定方案。采用上述方案对浪高为20 mm的带钢进行矫直,对比矫直后带钢平直度情况,得出按最高浪采用原始曲率补偿法计算得到的弯辊量矫直效果最优。同时随着弯辊量的加大,矫直力也随之增加,为现场边浪矫直过程提供了依据。     

φ15～70mm液压管材矫直机机架工作状态有限元研究

φ15 ～ 70mm液压管材矫直机为十二辊矫直机,采用有限元方法分析矫直过程中机架受力变形情况.研究建立了矫直机机架的三维模型,用最大理论矫直力作为工作载荷,对机架的形变进行有限元仿真分析研究.得出了机架的各单元、节点的变形值及应力值,找到了机架的应力和位移分布规律,并据此提出了机架的改进措施,为保证矫直精度打下基础.     

棒材二辊矫直过程中的辊缝工艺参数

针对棒材实际矫直过程中辊缝不易确定的问题,采用大型非线性有限元软件建立棒材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型,基于该模型研究了不同辊缝下矫直力、成品棒材残余应力、最大挠度和塑性变形深度的变化规律,综合分析提出合理的辊缝取值范围,并在实际生产中得到应用,减少了实际生产中辊缝调节所需时间.     

Q345钢中厚板热矫直变形抗力与弹性模量数学模型的研究

根据中厚板矫直力的理论公式和Q345钢22～40mm板500～630℃矫直的生产实测数据,以变形抗力和弹性模量数学模型中的待定系数为优化变量,以矫直力计算误差最小为目标函数,采用单纯形法对待定系数进行优化计算,建立了Q345钢中厚板矫直过程变形抗力和弹性模量数学模型,得出Q345钢中厚板在500～630℃矫直过程随温度(T)提高,变形抗力(σs)降低:σs=-1080.1+4.8547 T-0.0048115 T~2;随温度(T)提高,弹性模量(E)先增加后减少:E= (-6.4807×10~5) +2576.5 T-2.3875 T~2。结果表明,矫直力的计算值和测量值的相对误差小于5%。     

首秦公司管线钢板形控制的研究与实践

针对首秦4 300 mm轧机在没有CVC窜辊装置、无预矫直机、无板形仪等板形控制手段的情况下,在轧制方面开发基于板凸度策略的控制方法,为板形控制提供数据支持,摆脱了操作工通过肉眼观察控制板形的局面;在冷却方面采用“微中浪控制法”,通过调节轧制板形达到钢板在冷床冷却后板形良好的目的;在热矫直方面通过增加矫直力和塑性变形比例改善钢板板形。通过以上控制方法的优化与应用,管线钢板形效果改善明显,在国家重点项目中批量稳定生产。     

基于配合辊系的楔形板矫直工艺

 采用常规矫直辊系矫直楔形板严重降低了楔形板矫直范围和效率，为了提高楔形板矫直厚度范围和矫直质量，提出了一种基于配合辊系（大直径矫直辊系和小直径矫直辊系）的楔形板矫直方法。首先研究了配合辊系矫直机辊径、辊距与楔形板矫直效果的关系，设计了楔形板矫直机配合辊系，给出了矫直工艺方案；然后给出了配合辊系矫直楔形板的分区原则，基于有限元法建立了基于配合辊系的楔形板矫直过程有限元模型，仿真结果与实测结果一致，验证了有限元模型的正确性；最后对基于配合辊系的楔形板矫直过程进行仿真，计算了常规辊系和配合辊系下楔形板矫直力及残余应力，分析了不同板厚分区对楔形板矫直效果的影响，结果表明，配合辊系设计方案适合楔形板矫直过程且矫直效果较好。     

45钢中厚板矫直过程温度场有限元模拟及残余应力分析

运用有限元软件ABAQUS建立了中厚板矫直过程三维热力耦合温度模型,通过对45钢中厚板的模拟仿真计算和分析,得出初始温度520℃的20 mm板和初始温度605℃的55 mm板矫直过程纵向、横向和厚度方向的温度分布和变化,并分析了20 mm板初始温度420～620℃、55 mm板初始温度505～705℃原始曲率0.07～0.20时钢板矫直初始温度和原始曲率对矫直后钢板残余应力的影响。计算结果表明,矫直前温度越低,原始曲率越大矫直后残余应力越大;520℃20 mm板矫直后温度为505.4℃,矫直力为2 161.69 kN,605℃55 mm板矫直后温度589.3℃,矫直力4 565.49 kN,其实测值分别为507℃,2 272.93 kN和591℃,4 397.94 kN。说明计算值误差较小。     

管材矫直机预紧机架力学模型及有限元分析

根据矫直机工作原理以及无缝钢管的特殊工艺,通过弯矩理论和材料力学理论从理论上计算出了六个辊的矫直力解析解。分析了预紧力规律和预紧理论,从而确定了矫直机机架需要施加的预紧力。创新性的完成了矫直机机架的力学模型的实体有限元化。有限元计算结果显示机构符合设计要求。计算结果有助于同类机构的设计。     

Q345B低温变形抗力模型及在矫直工艺中的应用

通过Gleeble-1500热模拟试验机对低合金钢Q345B φ10 mm × 30 mm圆件体试样在450～650℃以0.001～0.1s^-1变形速率进行真应变为0.15拉伸试验。结果表明,低温低变形速率状态下的变形抗力处于弹塑性变形区,线性段较长,当变形量大于0.06以后出现较明显塑性变形,变形抗力的变化规律与较高温状态基本类似。通过采集实验数据,应用Origin软件通过多元非线性回归建立了Q345B钢变形抗力的数学模型。应用该模型结合矫直理论公式计算了中厚板9辊矫直机矫直力,计算结果的相对误差为0.01%～6.71%。     

Prediction of Velocity and Deformation Fields During Multipass Plate Hot Rolling by Novel Mixed Analytical-Numerical Method

 An integrated mathematical model is proposed to predict the velocity field and strain distribution during multi-pass plate hot rolling. This model is a part of the mixed analytical-numerical method (ANM) aiming at prediction of deformation variables, temperature and microstructure evolution for plate hot rolling. First a velocity field with undetermined coefficients is developed according to the principle of volume constancy and characteristics of metal flow during rolling, and then it is solved by minimizing the total energy consumption rate. Meanwhile a thermal model coupling with the plastic deformation is exploited through series function solution to determine temperature distribution and calculate the flow stress. After that, strain rate field is calculated through geometric equations and strain field is derived by means of difference method. This model is employed in simulation of an industrial seven-pass plate hot rolling process. The velocity field result and strain field result are in good agreement with that from FEM simulation. Furthermore, the rolling force and temperature agree well with the measured ones. The comparisons verify the validity of the presented method. The calculation of temperature, strain and strain rate are helpful in predicting microstructure. Above all, the greatest advantage of the presented method is the high efficiency, it only takes 12 s to simulate a seven-pass schedule, so it is more efficient than other numerical methods such as FEM.