压下量对工字钢矫直质量的有限元分析

通过建立工字钢有限元模型,在不同压下量的条件下对工字钢矫直过程进行动态仿真模拟,随着压下量的变化,分析矫直后工字钢残余应力的分布规律,给出在矫直工字钢过程中的应力、应变分布.该仿真结果对确定矫直变形规律具有一定的实际指导意义.     

压下量对钢筋矫直系统力学性能的影响分析

以十一辊平行辊矫直机为原型,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢筋矫直系统有限元模型;在理论压下量和实测压下量下,分别对3种不同直径的钢筋进行了动力学仿真分析,得到了钢筋在矫直过程中与矫直后的应力大小及分布情况;分析并比较了在理论压下量和实测压下量下,端面中心节点处与应力最大点处的弹塑性应变变化规律,找到了相对合理的压下量方案。该研究结果对掌握钢筋矫直过程的力学特性变化和提高矫直质量具有一定的参考价值和实际意义。     

中厚板辊式矫直过程模型算法修正与应用

用数值计算和实验验证相结合的方法,研究了将材料模型和中性层偏移引入矫直模型的分层算法。研究结果表明:分层算法结果与实验数据有较好的一致性;运用分层算法通过变形运算,可得到每个弯曲单元的应力应变分布,同时得到截面上残余应力分布,在1～4弯曲单元,残余应力的最大值位于弹性区向塑性区的过渡处,在5～9弯曲单元,残余应力的最大值位于板材的表面。     

中厚板矫直机的压下规程对矫直精度的影响模拟分析

针对实践需求及存在问题,在大变形矫直原理的基础上,对某公司改进设计后的九辊中厚板辊式矫直机,建立了矫直辊压下量的数学模型。并采用LS-DYNA软件对40 mm厚度的Q345中厚板模拟矫直过程,通过分析矫后板材残余应力及板形平直度的变化情况,研究矫直辊的压下规程对中厚板矫直精度的影响。结果表明:矫后中厚板纵向上的残余应力最大、厚度方向上的残余应力最小;合理地矫直辊的压下规程,不仅可以使矫后板材的残余应力最小,还能明显地改善板材的平直度。     

用切口尖端应力方法分析V形切口的应力强度因子

为了基于传统有限元法分析圆轴中的V形切口尖端的奇异性应力场的高精度数值解,建立一种切口尖端应力方法,用于计算V形切口的应力强度因子.该方法不需要在V形切口尖端采用反映应力奇异性的奇异单元.求解时,首先给定参考问题的广义应力强度因子,然后利用待求问题的应力值与参考问题的应力值之间的比值来求解待求问题的广义应力强度因子.算例采用切口尖端应力方法分析圆轴中的V形切口问题.计算结果表明,该方法计算精度较高,能方便地用于求解相关的工程问题.     

大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺的辊形设计及过程仿真

现有的矫直、矫圆工艺均是分工独立完成的.为了在一个工序中同时完成矫直和矫圆工艺和解决大型直缝焊管成形后椭圆度和直线度的超标问题,提出一种新型的大型直缝焊管三辊连续复合矫形工艺.并以矫后管材的椭圆度、直线度和残余应力最小为设计目标,对该工艺进行过程仿真.结果表明,采用五段式的辊形设计并且辊轴各段的设计比例为1∶2∶4...     

1Cr17Ni9Ti∕Q235复合板矫直过程数值模拟与压下参数分析

双金属复合板会受到材料间产生不同程度的热残余应力的影响,导致板型缺陷,需要进行矫直。为了研究不同压下倾角参数对复合板矫直效果的影响,文中采用数值模拟方法研究了在0.43°,0.33°和0.23°这3种不同压下倾角矫直方案下,1Cr17Ni9Ti∕Q235复合钢板矫直过程中各方向的应力极值情况,以及矫直后的复合板纵向残余应力分布、平直度及等效塑性应变情况。结果表明:在矫直过程中复合板的纵向应力极值最大且其差值也是最大;在压下倾角1,2,3矫直方案下,复合板的平直度值分别为0.19%,0.30%及0.23%;在3种不同压下倾角矫直方案下,对1Cr17Ni9Ti∕Q235复合钢板进行现场矫直试验,得到的复合板平直度结果与数值模拟结果几乎一致。在3种压下倾角矫直方案下1Cr17Ni9Ti∕Q235复合钢板等效塑性应变值分别为0.14,0.23及0.17。可见压下倾角的大小影响复合板矫直后的平直度,压下倾角方案1的复合板的矫直效果最好。     

曲轴机加工夹具中浮动V形块的设计

对空压机曲轴在机械加工中产生定位误差的原因进行了分析,并在此基础上设计了一种用于曲轴机加工夹具的浮动V形块。对浮动V形块的结构进行了介绍,并对夹具采用浮动V形块后的曲轴机械加工定位误差进行了分析,确认采用浮动V形块后满足定位要求,可以提高工件的加工质量。     

井下工具用V形组合密封的设计分析

传统的单一密封件在应用于复杂井下环境时具有一定的局限性,而组合密封通过几种密封件的优势互补可适应井下复杂环境。介绍井下工具用V形组合密封的工作原理及其设计方法,指出同一组合密封可同时选用不同材料的圈组合使用,通过优势互补来适应井下复杂环境。介绍了非标准尺寸V形密封圈设计方法,分析如何通过尺寸计算来保证密封组合各部件的截面尺寸的一致性。     

矫直辊的加工

将普通卧式车床改装成数控车床，用以加工双曲线矫直辊。介绍了胎具的设计及使用方法，阐述了矫直辊的具体加工工艺，生产证明，使用效果良好。     

辊式矫直系统钢筋压下挠度计算方法研究

辊式钢筋矫直过程中压弯挠度工程计算方法的研究可以有效提高钢筋矫直精度。针对一个典型矫直单元,运用弹塑性理论,通过建立适当的数学模型,对任意弯曲状态的钢筋在矫直过程中的应力及应变进行分析,基于MATLAB和弹塑性力学分析方法,通过多项式曲线拟合,揭示了反弯曲率比、弯矩和挠度之间的数学关系,推导出显函数关系式,利用残余曲率比,经过简单的数学计算就可以计算出反弯挠度,便于参数化计算,为辊式矫直压下量的工程计算奠定了理论基础。     

棒材弹塑性反弯矫直过程中的挠度计算

矫直过程中 ,试件能否顺利咬入、能否保证矫直质量 ,压下量的取值起着关键性作用。本文将棒材看成一根连续弯曲的粱 ,通过对其在弹塑性反弯矫直过程中的变形分析 ,精确给出反弯矫直过程中的挠度与弯矩、曲率和塑性层深度系数的函数关系式 ,为矫直辊压下量的取值奠定理论依据     

2800七辊厚板矫直机压下螺母应力分析及参数确定

压下螺纹副是电动压下装置的核心部件,其规格参数不仅决定螺母自身的大小,更会影响机架的总体尺寸。采用Abaqus有限元模拟的方法对不同规格的压下螺丝螺母模型进行有限元分析。研究螺母在矫直机工作时,各螺牙齿根处应力大小的分布以及螺母的最大应力。发现当螺母高度达到一定值后,增加高度对于减小最大应力影响不大。通过比较不同规格尺寸的螺母应力,选取合适的规格参数,以减小螺母高度,并且进一步修正螺母高度与外径的经验公式。这对降低设备高度和相关设备的压下装置设计具有指导意义。     

辊式矫直过程应力演变及其对反弯特性的影响

通过对辊式矫直连续反弯过程中的应力遗传与反弯特性的耦合关系的研究,论证在弹塑性连续反弯过程的分析中考虑截面弯曲历史的必要性;并应用弹塑性理论的基本理论,建立考虑变形历史时求解多次反弯过程参数的数值解法,进而详细研究小变形矫直过程的应力遗传规律及其对弯矩—曲率(M-C)关系曲线的影响等。研究发现变形历史对条材断面的反弯特性具有不可忽略的影响,反弯特性的差异使同一工艺条件下不同截面的M-C曲线无法收敛。矫直过程中,具有不同初始曲率的截面在通过同一矫直设备后会经历不同的变形历史,从而产生不同反弯特性,最终导致无法实现残留曲率范围随反弯次数的增加而逐步减小的预期。这从理论上解释了小变形原则在生产现场应用效果不佳的原因。     

基于包络理论的带肋钢筋矫直辊形曲线设计

为有效提高热轧带肋钢筋矫直质量,提取被矫钢筋截面的几何特征,采用空间坐标变换方法推导出矫直辊与带肋钢筋间的坐标变换矩阵,建立矫直辊与带肋钢筋间共轭运动关系数学模型。基于曲面族包络啮合理论,建立矫直辊曲面和辊形曲线解析模型,并采用二分法对辊形曲线解析模型迭代求解,绘制出矫直辊形曲线。通过算例对矫直辊与带肋钢筋共轭接触的几何模型进行了验证,确定瞬时接触线,结果验证了矫直辊形设计方法的正确性,保证了带肋钢筋圆周矫直压下变形量的恒定性,加大了带肋钢筋与矫直辊接触线长度,为实现热轧带肋钢筋高精度无划伤矫直提供了技术支持。     

辊式矫直机三种矫直扭矩计算模型对比研究

在全液压11辊矫直机上进行了矫直扭矩的实验研究,将实验所测得的数据与常用的3种矫直扭矩计算模型的计算结果进行对比,并分析其中误差产生的原因,为辊式矫直机矫直扭矩参数的设计与分析提供参考依据。     

辊式板材矫正机压下量计算

利用弹塑性变形理论,分析了金属板材在辊式板材矫正机中的弯曲变形,通过弹塑性弯曲分析,得出了辊式板材矫正机压下量的计算公式。     

辊式矫直机矫直扭矩计算方法研究

辊式矫直机矫直扭矩的计算主要是根据矫直弯矩与矫直曲率之间的关系积分得到的,但由于传统公式不易于计算,故本文采用一些假设条件简化了矫直扭矩的计算。通过在某钢厂十一辊辊式矫直机上测得的矫直辊上的矫直扭矩以及电机功率的数据,验证了基于假设条件下的矫直扭矩的计算方法的可行性,对实际生产具有指导意义。     

管材拉弯工艺及数值模拟分析

拉弯是管材弯曲成形的重要工艺方法,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同工艺参数下的管材拉弯成形过程进行了数值模拟,通过改变相对弯曲半径R/D和相对弯曲厚度t/D,分析了拉弯工艺参数对成形过程的影响。研究结果表明:通过增大相对弯曲半径R/D或增大相对弯曲厚度t/D,降低弯曲件的等效应力,可以有效控制弯曲件壁厚的变化,有助于提高管材拉弯成形的质量。