滚切剪最大剪切力计算公式的研究

以纯滚动剪切为目标,通过对新型滚切剪剪切原理分析,把滚切过程分为切入阶段和滚切阶段两个阶段,在充分考虑了剪切过程对剪切力变化的基础上,推导出切入阶段和滚切阶段的剪切力的理论公式,并进行修正,得出滚切剪的力能计算公式;同时以某大型钢铁有限公司3 000 mm定尺滚切剪为例,对剪切过程中剪切力进行测定,并对理论公式和实测结果进行对比,为滚切剪能力设计提供依据。     

双切剪剪切过程有限元分析

冷轧连续产线中激光焊机双切剪剪切带钢断面质量对焊缝质量具有重要影响,而焊缝质量的好坏直接影响产线的稳定运行。为此,以某镀锌线激光焊机双切剪为研究对象,通过三维软件对双切剪进行建模,利用有限元软件对剪切过程进行数值模拟,并对比分析了带钢实际剪切断面情况与仿真断面情况、理论剪切力与仿真剪切力、不同剪刃间隙条件下的带钢剪切断面质量。结果表明：带钢仿真剪切断面与实际剪切断面一致;对比2、4、6 mm厚度DP980带钢数值模拟剪切力与诺莎里剪切力公式计算的剪切力,结果相差在5%之内,满足工程实际应用,验证了数值模拟的有效性;通过设定0.05、0.1、0.15 mm 3种不同的剪刃间隙对带钢剪切断面质量进行对比分析,当剪刃间隙为0.05 mm时,带钢剪切断面中剪切带占比最大为42%,毛刺高度最小为0.05 mm,剪切断面质量满足激光焊机对剪切断面的要求,因此在满足工程实际的情况下,剪刃间隙为0.05 mm时带钢剪切断面质量最好。     

滚切双边剪剪切角及切板时间研究

介绍了滚切双边剪的剪切机构和剪切原理,用解析方法对滚切双边剪的剪切角和切板时间进行了分析和研究,提出了求解方法和数学模型,应用计算机计算得出了不同钢板的剪切角变化曲线以及切板起始和结束时间,为进一步分析剪切过程以及准确计算剪切力和等效电机功率等打下了基础。     

辊轮导槽导向式滚切剪剪切机构优化设计系统

分析了滚切剪剪切力峰值的产生原因,对辊轮导槽导向式滚切剪进行了介绍,并对剪切力公式的选取进行了分析,在此基础上构建了集成剪切机构优化设计与设计验证于一体的剪切机构优化设计系统.并对该软件系统进行了可行性验证,通过验证结果,证明了辊轮导槽导向式装置在克服剪切力峰值和提高剪切质量等方面的优越性.该系统为实现滚切剪的优化设计提供了方便快捷的设计手段.     

液压滚切剪在不同剪切速度下剪切过程数值模拟与实验研究

运用DEFORM-3D软件,模拟了液压滚切剪上剪刃的剪切速度分别为50mm·s~(-1)、75mm·s~(-1)、100mm·s~(-1)、125mm·s~(-1)、150mm·s~(-1)、175mm·s~(-1)情况下的剪切过程,分析了剪切速度对剪切后的钢板断面质量、剪切力及剪切后钢板应力分布的影响,并通过现场实验设定不同的剪切速度对钢板进行剪切,模拟和实验的结果一致,表明当剪切速度在50mm·s~(-1)~100mm·s~(-1)时剪切后的钢板断面质量随剪切速度的增加而越来越好,等效应力的分布情况从比较不规则分散的状态变为均匀集中的状态,当剪切速度在125mm·s~(-1)~175mm·s~(-1)时剪切质量随剪切速度的增加而越来越差,等效应力的分布开始变得不均匀,此外,随着剪切速度的增加剪切钢板所需的剪切力随之增加,其主要原因是剪切速度与钢板的变形抗力成正比,但其增加的幅度不是很大。若仅从剪切速度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳剪切速度为100mm·s~(-1)。     

双切剪剪切过程有限元分析

以激光焊机双切剪为研究对象,对双切剪的剪切过程进行了简化,建立了双切剪有限元模型;对该模型进行剪切过程模拟,分析了剪切过程中的剪切参数;提取剪切过程4个点,将4个剪切点的剪切参数(包括剪切力,剪切力作用点,作用方向等)提取出来对上下剪进行有限元分析,得出上下剪的应力和变形量。     

滚切式剪板机剪切过程有限元分析

滚切剪是一种先进的中厚钢板剪切机,在板材剪切质量和剪切效率方面存在诸多优点.本文以某厂4300滚切剪为研究对象,对滚切剪的剪切模型进行简化,在三维有限元软件DEFORM-3D软件中建立了滚切剪的有限元模型;对该模型进行剪切过程模拟,分析了剪切过程中剪切力的变化趋势.     

连铸钢方坯液压剪的参数控制及有限元仿真北大核心CSCD

针对传统的液压剪切容易造成连铸钢坯断面质量不佳的问题,提出使用一种45°斜切液压剪进行剪切。首先,建立钢坯和剪刃的剪切模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对45°钢坯液压剪的剪切过程进行了有限元分析,模拟钢坯在弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段时所受的等效应力;其次,采取单一变量的研究方法,分别探究了剪切间隙、剪切温度、钢坯厚度及剪切速度等因素对45°钢坯液压剪剪切质量的影响。结果表明,随着剪切间隙的增加,剪切力先减小后增大;钢坯尺寸每增加5 mm,最大剪切力约增加40~50 kN;钢坯剪切速度增加,最大剪切力随之增加,由此获得了最佳的剪切参数,为钢坯的剪切提供了稳定的剪切力,保证了良好的剪切质量,避免材料的损耗,提高了剪切效率。     

双轴双偏心滚切剪运动轨迹求解及机构优化

介绍了双轴双偏心滚切剪剪切机构的特征和机构运动轨迹方程的推导过程,并采用Matlab计算程序对国内某3500mm双轴双偏心滚切式定尺剪进行了优化设计,通过局部尺寸的优化,使剪刃重叠量控制在4～7mm范围内,最大浮动量仅为136mm,基本实现了近似的纯滚动剪切,钢板剪切断面质量较好。     

滚切剪剪切力影响因素的分析及有限元模拟

对滚切剪剪切原理进行了分析,得到了影响剪切力的5个主要因素,即钢板厚度、切入深度比、剪切速度、剪切角、剪刃间隙.借助于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,获得了5个因素与剪切力的关系.这能为滚切剪的设计提供理论依据.     

圆盘剪剪刃布置对螺旋缝埋弧焊管质量的影响

采用不铣边或不刨边的原料板卷生产螺旋缝埋弧焊管的生产线，其圆盘剪剪刃布置的正确与否对钢管质量有非常重要的影响。介绍了悬臂梁式圆盘剪剪刃的布置及其受力情况，重点分析了剪刃的布置及调整对钢管质量的影响。分析认为，正确布置和调整悬臂梁式圆盘剪剪刃，不仅能得到好的钢板边部形状，从而提高钢管的质量，而且能大大延长剪刃的使用寿命，增加企业的经济效益。     

Super-Ni/NiCr叠层材料与Cr18-Ni8钢真空钎焊接头的组织性能

以Ni-Cr-Si-B系非晶钎料作为填充金属,采用真空钎焊技术得到成形良好的Super-Ni/NiCr叠层复合材料与Cr18-Ni8不锈钢接头.通过扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计对接头的组织性能进行分析.结果表明,钎料在叠层复合材料和Cr18-Ni8不锈钢表面润湿性良好,钎缝由γ-Ni固溶体和Ni3B组成.钎缝与Super-Ni/NiCr叠层复合材料之间发生溶解和扩散,界面不明显;钎缝与Cr18-Ni8不锈钢之间形成由细小硼化物组成的界面.钎焊接头的抗剪强度可达170 MPa,钎缝区呈现台阶状断裂,并带有撕裂特征,有少量韧窝.     

Mechanical strength test method for solder ball joint in BGA package

Ball shear tests were investigated in terms of effects of test parameters, i.e. shear height and shear speed, with an experimental and non-linear finite element analysis in order to evaluate the solder joint integrity of area array packages. The substrate was a common SMD type with solder bond pad openings of 460 μm in diameter. Microstructural investigations were carried out using SEM, and the IMCs were identified with EDS. It was observed that increasing shear height, at fixed shear speed, results in decreasing shear force, while the shear force increased with increasing shear speed at fixed shear height. Excessive shear height could cause some detrimental effects on the test results such as unexpected high standard deviation values or shear tip sliding from the solder ball surface. Low shear height conditions are favorable for screening the type of brittle interfacial fractures or degraded layers in the interfaces.     

机场压实填土抗剪强度的试验研究

采用原位直剪试验、室内中型直剪试验等测试手段,运用优定斜率法等数理统计方法,对机场高填方压实土的强度特性进行了分类研究,为场区设计方案的优化、稳定性评价与治理,提供了参数。该试验成果可供类似工程借鉴、参考。     

滚筒式飞剪机的剪切性能理论分析及有限元模拟

本文对现有的飞剪剪切力计算公式进行了归纳总结和理论分析,采用有限元法对滚筒式飞剪的剪切过程进行有限元数值模拟,并与理论计算结果进行对比与分析,结果表明剪切力的大小与钢板的厚度、宽度、速度和材料的强度极限有密切关系:钢板厚度每增加0.5 mm,剪切力增加25.2％;钢板宽度每增加150 mm,剪切力增加约12％;钢板运行速度每增加40 m/min,剪切力增加1.7％;板带材料强度极限越高,所需剪切力越大.     

钨丝直径对锆基复合非晶材料穿甲性能的影响

针对4种不同直径钨丝/锆基非晶复合材料弹芯,在(1270±40)m/s撞击速度,开展了侵彻均质半无限装甲钢板实验研究,并与普通钨合金进行了对比。研究发现,在相同的制备工艺条件下,钨丝直径对该复合材料弹芯侵彻效果影响较大,主要表现:(1)在理想侵彻的条件下,钨丝直径对该种材料的侵彻性能影响较大,弹丸侵彻深度和钨丝直径关系曲线是凸的,Φ0.7 mm钨丝方案丸侵彻深度最大,最大侵彻深度为55 mm,相对于钨合金材料威力提高了25%,其根本原因是Φ0.7 mm钨丝方案在侵彻过程中呈现与铀合金类似的绝热剪切破坏特征,弹坑底部呈现90o的自锐角。(2)钨丝直径对弹芯在高速条件下的侵彻体头部破坏形式有着重要的影响,随着钨丝直径的增加,其头部的破坏模式随直径变化存在一个从变形+劈裂+弯曲+断裂的复合破坏模式到绝热剪切破坏演变过程,然后又从绝热剪切向复合模式破坏转变。     

Quantitative calculation of local shear deformation in adiabatic shear band for Ti-6Al-4V

JOHNSON-COOK（J-C） model was used to calculate flow shear stress-shear strain curve for Ti-6Al-4V in dynamic torsion test. The predicted curve was compared with experimental result. Gradient-dependent plasticity（GDP） was introduced into J-C model and GDP was involved in the measured flow shear stress-shear strain curve, respectively, to calculate the distribution of local total shear deformation（LTSD） in adiabatic shear band（ASB）. The predicted LTSDs at different flow shear stresses were compared with experimental measurements. J-C model can well predict the flow shear stress-shear strain curve in strain-hardening stage and in strain-softening stage where flow shear stress slowly decreases. Beyond the occurrence of ASB, with a decrease of flow shear stress, the increase of local plastic shear deformation in ASB is faster than the decrease of elastic shear deformation, leading to more and more apparent shear localization. According to the measured flow shear stress-shear strain curve and GDP, the calculated LTSDs in ASB are lower than experimental results. At earlier stage of ASB, though J-C model overestimates the flow shear stress at the same shear strain, the model can reasonably assess the LTSDs in ASB. According to the measured flow shear stress-shear strain curve and GDP, the calculated local plastic shear strains in ASB agree with experimental results except for the vicinity of shear fracture surface. In the strain-softening stage where flow shear stress sharply decreases, J-C model cannot be used. When flow shear stress decreases to a certain value, shear fracture takes place so that GDP cannot be used.     

四连杆曲柄式飞剪剪切力分析

在飞剪剪切过程中,剪切轧件所需的剪切功由传动系统释放的动能和电机做功提供。基于能量守恒定律,建立四连杆曲柄式飞剪机剪切力计算模型。通过与理论计算模型比较,剪切力的计算误差较小,证明该模型的有效性。借助本文给出的剪切力计算模型,对评估飞剪的工作状态、新产品开发有一定的参考价值。