变截面钢箱梁桥顶推施工受力分析

为研究变截面连续钢箱梁顶推施工全过程受力状态,以某实例工程为背景,建立钢箱梁全桥有限元模型。分析不调平托架顶推施工过程中,梁端倾角对钢箱梁固定端应力的影响,以及钢箱梁重点构件局部应力变化;分析顶推合龙成桥后,钢箱梁体系转换对底板、腹板及横隔板等部位应力的影响。结果表明：顶推施工全过程中,钢箱梁整体、局部均处于安全应力状态。钢箱梁固定端应力随梁端倾角增大而降低,但也会增大倾覆风险。合龙成桥后,腹板、顶板厚度对结构应力变化影响较大,可通过控制厚度变化改善结构受力。     

6m焦炉炉门腹板受力有限元分析

腹板为焦炉重要密封部件,其密封效果和使用寿命对整个焦炉的影响至关重要。预测腹板疲劳寿命,需要判断腹板应力集中区域,使用ANSYS有限元分析软件对使用工况下的1.5 mm和2.5 mm两种厚度的焦炉腹板进行了力学分析,得到腹板工况应力图。分析结果表明,最大应力出现于腹板圆角处及固定位置边缘处,该区域易发生疲劳受损;且腹板越厚,所受应力越大。分析结果为腹板设计、材质选择、生产和使用提供了技术支撑和理论指导。     

φ650连轧机轧制压力分析

初轧厂φ650连轧机,自1986年投产以来断辊事故频繁。目前生产能力仅为设计能力的70％左右,一方面是由于初轧机的产品结构所致,另一方面是因为连轧断辊事故多,影响了连轧生产的正常进行。随着棒材厂的投产,连轧的负担越来越重,断辊问题将要直接影响连轧车间和线、棒材厂的生     

多辊矫直过程中H型钢断面的应力演变规律

采用某厂九辊悬臂式变辊距矫直机的工艺参数,建立了H型钢矫直过程的三维动态有限元仿真模型.分析了矫直过程中型钢横截面上的应力分布变化规律,指出其演变特征类似于应力波从翼缘外侧向内侧、翼缘两端向腹板中部的传播过程.仿真结果表明,腹板连接R角以及腹板和矫直辊圆角接触的部位在多辊矫直的后期处于高应力状态,矫后存在明显的应力残余;纵向正应力水平决定矫直效应,而沿纵向的剪切应力会影响H型钢横截面上等效应力的分布.

     

立式连续退火炉内带钢-炉辊热力耦合研究

针对立式连续退火炉内带钢容易发生瓢曲甚至断带的现象,建立立式连续退火炉内带钢-炉辊热力耦合数学模型,模型的建立基于有限元分析软件MARC。首先,建立炉辊热态凸度模型,计算热态下炉辊辊形的变化;然后,建立带钢/炉辊接触受力模型,研究冷态下带钢的受力情况;最后,建立带钢-炉辊热力耦合模型,研究热态下炉辊辊形的变化以及辊形变化对带钢受力的影响。研究结果表明:炉辊温度的变化会引起炉辊发生热应变,在带钢宽度不变的情况下,炉辊平台区长度越短,带钢张应力越集中,张应力极值越大。     

热镀锌机组沉没辊系受力模型及影响因素

热镀锌机组沉没辊系在锌锅内工作状态下受力情况复杂,受外界影响较大。充分考虑热镀锌机组设备与其工艺特点,首先分析沉没辊系在工作状态下受力情况,分别建立矫正辊插入量与包角的关系式、基于辊面锌渣沉积厚度的辊面摩擦因数经验模型。随后采用条元离散法建立沉没辊系辊面接触压力、摩擦驱动力矩模型,基于简支梁模型确定沉没辊系轴端支撑力、轴端摩擦阻力矩模型。最后将沉没辊系受力模型应用于国内某热镀锌机组镀锌工艺段,以典型规格带钢确定沉没辊系受力影响因素,并依据机组实际工况及板形要求来确定生产工艺参数的5种不同水平,来分析其对辊系受力状态的影响规律,为沉没辊系工艺优化提供指导依据。结果表明,4种工艺参数对辊系接触压力及摩擦力矩影响都存在差异性,矫正辊插入量与辊面接触压力呈现非线性关系;带钢张力对各辊接触压力影响程度不同,其中沉没辊受到的影响最大,而其余两辊受到张力几乎不影响;辊面平均摩擦因数、带钢速度对辊的接触压力几乎不影响;辊系摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩随着矫正辊插入量及辊面平均摩擦因数增大都呈现出不同程度增大。带钢张力与沉没辊摩擦驱动力矩、轴端摩擦阻力矩呈线性变化关系,而带钢张力对其余两辊影响很小。带钢...     

H型钢在斜辊轧机上腹板展宽载荷的计算方法

提出了在新型横梁轧机“斜辊轧机（ＳＫＭ）”上载荷的计算方法，其目的是通过ＳＫＭ为Ｈ型钢腹板展宽选择适当的轧制条件。首先，通过平面应变状态下横向应力的平衡方程和屈服准则，导出了腹板两端在厚度减少过程中，垂直于轧辊轴方向的平均压应力方程。其次，通过蜡泥模型和热轧模型试验，建立了轧制开始点及轧制终了点边界应力的实验方程。而且，把平均压应力方程与边界应力的实验方程相结合，提出了平均轧制应力的方程。结果，利     

转向辊升速过程带钢打滑行为力学建模及应用

针对生产实际发生打滑问题,结合现场实际条件,建立连退活套转向辊升速过程中与转向辊接触段带钢的运动及力学模型,推导建立判断带钢发生打滑与否的模型,分析了升速过程中带钢打滑的力学原理,指出了在升速过程中带钢不仅可以由于粗糙度下降引起打滑,而且可以在摩擦因数足够的情况下由于前后张力波动也引起打滑,并分析了前后张力的波动对与转向辊接触段带钢的摩擦力、支持力、加速度的影响,在此基础之上,指出了张力波动控制优化的目标值,并应用于现场,避免了打滑事故的再次发生。     

镀锌线退火炉热张辊结构研究

为了深入分析某钢厂冷轧连续热镀锌退火炉热张辊轴头断裂问题,采用ANSYS软件建立炉辊有限元模型,模拟工况下热张辊轴向温度分布,基于软件的热力耦合分析,计算分析轴头与腹板、腹板与辊筒之间的热变形以及应力状态,得出结论：断裂辊子轴头和腹板采用不同材质,热膨胀系数不一致,高温下腹板比轴的径向变形大,导致焊接结合处产生较大应力。提出了优化材质的改进方案,经校核计算结果满足使用要求,改造后取得良好效果。     

1400mm十二辊轧机轧辊间的接触压力三维光弹分析

为了准确描述1 400 mm十二辊轧机轧辊间的接触压力分布规律,以有效改善其轧件的横向厚度差和板形,应用应力相似准则设计了1 400 mm十二辊轧机光弹模型,并用三维光弹性应力分析原理,实验确定1 400 mm十二辊轧机光弹模型的辊间接触压力的分布规律,并依据应力相似转换准则,计算出其实际轧机辊间接触压力分布.     

高棒产线夹送辊、夹尾器的技术改进

针对高速棒材产线水冷段夹送辊和夹尾器在线使用一段时间后,夹持精度降低、夹持动作同步性下降、轴承等零部件寿命缩短等问题,分析了原因并提出了改进方案.结合生产现场情况,对夹送辊的夹紧机构、传动机构、轴系结构进行了设计优化和改进.将方滑块、中间多连杆的传动形式改为简单的铰接连杆;夹送辊齿轮箱中心距由250 mm增加到360 ...     

基于扇形段受力预测模型的动态辊缝控制技术

扇形段辊缝的优化设计与控制是连铸生产中的重要工艺.通过有限元仿真及样机实测对扇形段拉杆变形及框架挠度进行评估,分析了浇铸过程中影响扇形段变形主要铸坯反力,提出了基于扇形段受力预测模型的动态辊缝控制方法,实现了扇形段变形动态补偿.生产结果表明,扇形段辊缝控制精度达±0.15 mm,板坯厚度规格满足工艺要求,生产钢种铸坯中...     

轧辊数字化技术应用及优化设计

根据型钢、棒线轧辊的弯扭耦合受力工况，推导出该轧辊应力、安全系数的数值计算模型；利用GUI平台开发了“轧辊数字化设计工具箱”,实现了对轧辊的数字化设计及强度校核工作。对辊颈-辊身过渡圆角进行了优化分析，发现满足安全系数n≥3的过渡圆角处于36mm～38mm的区间内；建立了以轧辊安全系数为设计要求的轧辊优化设计模型，完成了以轧辊过渡圆角为设计目标的单目标优化求解，为后期多目标优化的轧辊设计打下了理论基础。     

中厚板轧制过程消除侧弯的两侧辊缝在线调整模型

分析了中厚板轧制过程中两侧辊缝差、轧件入口横向楔形、轧件两侧温度差和轧机两侧刚度差对中厚板两侧厚度偏差的影响。根据实时检测的轧制力、辊缝等数据,利用轧机刚度和轧件塑性系数推导了消除侧弯的两侧辊缝在线自动调整模型。该模型在国内某3 500 mm轧机上进行在线应用,40 mm以下成品钢板两侧厚度偏差控制在0.12 mm以内,消除薄宽规格钢板的刮框事故,轧后钢板的侧弯得到有效控制。     

奥氏体钢四点弯曲疲劳行为的数值模拟与试验

采用有限元方法对奥氏体钢四点弯曲疲劳试验的加载过程进行了数值模拟,分析了疲劳试样的应力分布与疲劳寿命,确定了受力分布相对均匀的试样的合理尺寸范围,并对一种Cr-Mn奥氏体钢进行了四点弯曲疲劳试验研究,对比分析了有限元模拟与试验结果间的差别与原因。结果表明,试样尺寸不同,两加载辊之间的应力分布规律不同;当t/h(材料厚度/加载辊距)1.4时,最大应力出现在靠近加载辊的内侧,距加载辊0.4~0.5 mm;当t/h=1.2~1.4时,两加载辊之间的应力分布比较均匀,最大模拟应力与加载应力(理论值)的误差小于5%;当t/h1.2时,最大应力出现在两加载辊中间,其中t/h=0.7~0.8时,模拟值最大应力与加载应力比较接近,但应力分布均匀性较低;采用t/h≈1.3的试样进行疲劳试验研究,试验后的疲劳裂纹均产生在两加载辊中间,在加载辊外侧未发现疲劳裂纹,这与模拟结果相一致;模拟疲劳极限为498 MPa,循环4.0×10~6周次,试验测定疲劳极限为505MPa,循环3.6×106周次,模拟值略小于试验值,可见有限元方法可以较准确地预测材料的疲劳寿命。     

初轧机辊座局部修复改造

初轧机机架辊座损坏后，赞成机架辊径向无法定位，断辊、掰接轴和烧损电动机等事故频繁发生，因此采取合理的修复方式并加以改造，以满足正常运转的需要。     

冷轧机附加倾斜后双侧非对称轧制力的计算

 对冷轧带钢轧制过程中因辊缝倾斜调整过量所导致的单边浪缺陷和断带进行了分析,应用影响函数法计算辊系变形,通过迭代计算出附加倾斜后的传动侧轧制力、操作侧轧制力、辊间压力分布、单位宽度轧制力分布、出口厚度横向分布、出口横向张应力分布。理论计算和实际测量结果表明,冷轧机双侧轧制力差值与倾斜调整量呈近似线性增长的规律。根据轧制力差值与倾斜量之间的比例关系,用实测轧制力差值对倾斜值进行动态限幅,可有效避免冷轧过程中断带事故的发生。     

UCM轧机转向辊控制模型与应用

 在板形测量系统中,板形辊边部传感器受力状态与转向辊受力弯曲有直接关系。为了得到准确的板形测量值,通过研究ABB板形辊的板形检测原理,分析了边部传感器在带钢张力作用下的受力状态,给出了转向辊受力弯曲的数学模型,并成功应用于1450冷连轧机上。研究结果表明,该模型用于ABB板形辊板形测量系统中,实现了板形精确测量。     

二辊矫直Φ150mm棒材工艺研究

介绍棒材精整线发展状况以及二辊矫直棒材生产线的优点,根据Φ150 mm棒材的二辊冷矫直工艺流程以及矫直机辊形对二辊斜矫直精整线进行设计,采用ABAQUS有限元方法对棒材的矫直过程进行仿真与分析。仿真结果表明:棒材与矫直辊中间接触的区域应力较大,发生了较大的塑性变形;棒材表面与芯部残余应力差别较大;矫直后棒材外表面尾部残余应力分布较小。     

解决冷轧辊使用中断辊的两个实例

断辊是冷轧辊使用中较常见的失效形式之一,有的是在轧制事故(如超负荷压下,断带、叠轧、异物压入等)时断辊;有的是在正常负荷轧制时断辊。使用中发生断辊事故,必须停机换辊,延误轧制时间,影响轧制产量,早期断辊使辊耗上升,经济损失大。因此,如何减少或防止使用中发生断辊