小规格H型钢粗轧扭转影响因素分析

针对小规格H型钢粗轧过程中轧件出现扭转变形问题,以某钢厂小H型钢粗轧工艺参数为参考,利用Marc/superform有限元软件对粗轧轧制阶段进行模拟,分析轧件产生扭转变形的原因以及工艺因素对轧件扭转变形的影响规律。结果表明：小型H型钢粗轧过程轧辊轴向错位或来料偏扭都会引起轧件的扭转;减小孔型侧壁斜度对抑制轧件扭转程度作用明显;扩大槽底圆角能够增大翼缘外端部与圆角处接触面积,对轧件扭转起到一定的限制作用。文中孔型系统下V2,V5压下量比值越大轧件扭转越严重,立轧道次压下量比值控制在1.1～1.5范围更有利于提升轧制稳定性。     

轴类零件楔横轧三维数值模拟

利用Pro/E建立楔横轧模具和轧件的三维参数化模型,将其导入ANSYS/LS-DYNA有限元软件中,建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轴类零件楔横轧成形过程进行了三维数值模拟,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,为研究其他零件的轧制成形机理及变形规律提供了参考和理论依据.     

大规格棒材粗轧过程数值模拟及表面缺陷分析

利用有限元软件MSC.MARC对南钢棒材厂大规格棒材热轧生产线粗轧过程进行有限元模拟,分析轧件粗轧后断面形状尺寸、温度、等效塑性应力应变和宽展情况,探讨轧件表面缺陷产生的原因及位置。模拟得出,粗轧过程中轧件变形的不深入及不均匀性导致最终产品在轧件圆断面45°角表面附近延长度方向容易产生缺陷。预测的轧件表面缺陷位置与现场实际缺陷位置吻合,验证了有限元模型的正确性,为现场实际生产和工艺优化提供了参考数据。     

板带冷轧过程三维弹塑性有限元模拟

在总结以往板带冷轧有限元分析的基础上,综合考虑了轧辊和轧件的接触与耦合变形问题,采用改进的离散化方法,建立了四辊三维弹塑性板带冷轧计算模型.利用所建立的模型对带钢轧制过程轧件的残余应力、变形以及张力对板凸度和压下量的影响进行了模拟分析,模拟结果与实验结果的比较证明所建立的模型是正确的.研究方法与结果为有限元技术在板带冷轧研究方面的应用提供了一条有效途径.     

轧件扭转对高速线材轧制稳定性的影响

针对高速线材稳定性问题,综合分析影响线材轧制过程稳定性的因素,运用有限元软件模拟在轧制过程中轧件扭转不同角度的情况,明确了轧件扭转对轧件轧后尺寸和形状的影响,并探讨相应的改进措施.     

无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响

提出了一种轧件自由宽展面鼓形率的定义.借助非线性有限元分析软件MSC.Superform研究了无孔型轧制过程中摩擦条 件对轧件断面形状的影响,分析表明:轧件自由宽展面和角部的变形与摩擦条件有紧密的关系,尤其在大压下量的轧制状况下其影响更为显著.     

无芯棒楔横轧铝合金空心轴微观组织演变规律

铝合金空心轴在楔横轧轧制过程中,其微观组织的演变对轧件的力学性能有重要影响.为得到无芯棒楔横轧铝合金空心轴的微观组织演变规律,通过有限元软件Deform-3D构建有限元模型.对微观组织演变过程进行数值模拟,研究了轧制温度、断面收缩率、展宽角和成形角4个参数对轧件平均晶粒尺寸的影响规律.并通过元胞自动机法揭示了工艺参数与...     

基于接触有限元的轧制力动态模拟

针对六辊轧机的设备特点,利用MSC.Marc接触有限元软件模拟了冷轧轧制过程,讨论了压下量、轧件材料属性等对轧制力的影响及其变化规律,研究了轧制力的参数特性,并将结果与解析法和实测值比较,有较好的一致性,为研究轧制力提供参考。     

轴端长度对楔横轧阶梯轴成形光轴端面质量的影响

随着楔横轧工艺的不断创新与产品范围的进一步扩大,阶梯轴楔横轧成形光轴时,由于金属流动的不均匀性导致轴端长度直接影响着轧件轴端质量,从而降低产品的材料利用率。为探明其影响规律,提高轧件端部质量与楔横轧的材料利用率,本文通过DEFORM-3D有限元软件,采用数值模拟与轧制实验相结合的研究方法,对楔横轧阶梯轴成形光轴的轧制过程进行有限元模拟,通过分析轧制过程中的应力场、应变场及特征点,揭示轧制过程金属流动规律,阐明轧制过程变形机理;在此基础上,采用交互正交试验设计轴端长度、台阶倾角、台阶长度、断面收缩率4个工艺参数,分析这些参数对轴端凹心的影响关系,即凹心值与轴端长度、台阶倾角成负相关,与台阶长度、断面收缩率成正相关,且随着坯料轴端长度的减小最终轧件端部凹心逐渐增大。应用统计数据软件SPSS 22.0拟合获得各工艺参数与轧件端部质量的关系方程式,以凹心值为零为目标,获取了最优轴端长度对端部质量的影响方程式。通过轧制实验与模拟对比分析,获得的轧件形状和最终的端部凹心值基本一致,进一步验证了模拟分析的可靠性。本文获得的公式与端面质量的影响规律,可以有效地从理论上提高轧件端部质量,确定闭开联合楔横轧闭式轧制轴端长度,实现楔横轧无料头近净成形。     

枣弧形零件板式楔横轧应力应变分析

根据枣弧形零件外形特征在ProE三维软件中建立模具模型,通过有限元分析软件DEFORM-3D对枣弧形零件板式楔横轧进行有限元模拟,对模拟结果进行轧件的轴向截面、径向截面的应力、应变分析,同时分析轧制过程中轧件的始温和轧制速度对轧件温度和轧制力的影响;利用DEFORM-3D中的点追踪功能就轧件径向中心的应力变化,分析轧件最可能产生裂纹缺陷的区域。结果表明;轧件内部裂纹较容易出现在靠近轧件心部应力发生交替变化的区域。     

Finite element simulation of influences of grain interaction on rolling textures of fcc metals

1INTRODUCTIONCrystallographic texture is an i mportant pa-rameter that describes the properties of materials,which can be developed at various stages in ther-mo-mechanical processing of polycrystalline met-als.Manyinvestigations have been done about thetexture prediction of polycrystalline materials ac-cording to the deformation conditions.The classi-cal si mulation of the deformation textures of poly-crystals may be mainly classified into Sachs andTaylor type models.A lot of researches …     

GTN细观损伤模型在铝合金轧制裂边分析中的应用

针对4004铝合金薄板在轧制过程中产生裂边的问题,基于GTN细观损伤模型,采用数值模拟技术对冷轧板成型过程进行模拟计算,分析板材边部区域的应力场及临界空洞体积分数的变化,研究了轧板产生轧制裂边缺陷与下压量的关系,并进行了实验验证.结果表明,GTN细观损伤模型适用于有限元分析轧制裂边的产生;4004铝合金累积道次在50%以上易产生轧制裂边加工缺陷;单道次下压率为10%的板材成型率高于15%单道次下压率.以上研究对理论分析轧制裂边缺陷及提高轧制板材质量具有重要意义.     

预应力CFRP布三种粘贴方式对RC梁受弯性能的影响

为研究不同加固方式对梁受弯性能的效果,以节约加固成本,采用单元"生死"技术对预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁进行了有限元模拟,并与试验结果做了比较,结果表明计算值和试验值吻合较好.在此基础上,分别设计了三种不同粘贴方式的预应力碳纤维布钢筋混凝土梁.第一种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底全部粘贴;第二种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中粘贴;第三种粘贴方式是预应力碳纤维布梁底跨中部分粘贴.对三种不同粘贴方式下的预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁进行模拟计算,对比分析三种不同预应力CFRP布粘贴方式对钢筋混凝土梁受弯性能的影响.研究结果表明:同等条件下,采用第二种加固方案效果最佳.     

Q235小H型钢轧制过程温度场有限元分析

小H型钢成品的组织性能与轧制过程的温度紧密相关,特别是终轧的温度.结合现场测量结果,应用有限元分析软件对轧制过程的温度场进行模拟,并通过对Q235小H型钢轧制过程各轧制阶段温度的实际测量,与有限元分析结果进行比较,两者误差较小,验证了有限元分析结果的正确性,得到了各阶段H型钢断面温度分布特点以及内外温差值.分析结果对制定加热温度、轧制过程冷却参数、轧制工艺参数和进行轧后控冷等提供了有效参考     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

Numerical analysis of grinding power consumption of a vertical planetary mill

Planetary wheel rolling on a coal-bed was simplified as rigid wheel rolling on the coal-bed with a rigid base when a Vertical planetary mill (VPM) is running. Based on our analysis, we conclude that the Bekker formulation for computing rolling resistance is not applicable to calculate directly the rolling resistance of the wheel. According to the principle of the Bekker apparatus, pressure-sinkage curves were obtained by tests on a piece of mono-axial consolidation apparatus used in soil-mechanics. The deformation modulus of the coal-bed was calculated using elastic mechanics. A finite element model of the planetary wheel coal-bed was built up by the use of a rigid and a Drucker-Prager material model in LS-DYNA. According to the simulation results, the wheel rolling resistance, the grinding power consumption and the motor power of the mill were calculated and the mistake in the initial design of the mill was modified. The simulation results agree well with the results of the semi-industrial tests.     

有限元多晶体模型模拟铝板多点成形过程

采用有限元多晶体模型对板材多点成形过程进行了数值模拟研究。利用开发的ＦＥＰＭ软件系统,预测出典型曲面铝板多点模成形结果,给出无弹性垫和使用弹性垫两种变形条件下的等效应力场、等效应变场和平均应力场等,并与实验结果进行了比较。     

静压钢板桩贯入阻力试验与数值仿真

为了研究静压钢板桩在成层地层中的沉桩性状及沉桩可能性,运用有限元软件ABAQUS, 采用显示动力学中耦合的欧拉−拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian, CEL)方法, 对静压钢板桩连续贯入不同土层的过程进行了有限元建模分析, 获得了沉桩阻力随贯入深度变化的曲线。再结合工程实例, 探讨了剪胀角的变化对模拟结果的影响, 并对沉桩完成后的桩周土体应力分布云图进行了分析。最后将模拟结果与工程现场实测数据进行对比, 分析了模拟值和工程实测值之间的差异。模拟研究结果可对成层地层钢板桩沉桩的可能性进行预测,为静压钢板桩的施工提供指导。     

Mathematical modeling and simulation of the interface region of a tri-layer composite material, brass-steel-brass, produced by cold rolling

The object of this study was to find the optimum conditions for the production of a sandwich composite from the sheets of brass-steel-brass. The experimental data obtained during the production process were used to validate the simulation program, which was written to establish the relation between the interface morphology and the thickness reduction amount of the composite. For this purpose, two surfaces of a steel sheet were first prepared by scratching brushing before inserting it between two brass sheets with smooth surfaces. Three sheets were then subjected to a cold rolling process for producing a tri-layer composite with various thick-nesses. The sheet interface after rolling was studied by different techniques, and the bonding strength for each rolling condition was determined by peeling test. Moreover, a relation between interfacial bonding strength and thickness reduction was found. The simu-lation results were compared with the experimental data and the available theoretical models to modify the original simulation pro-gram with high application efficiency used for predicting the behavior of the interface under different pressures.     

超高强度钢材焊接箱形轴心受压柱整体稳定的有限元分析

目的运用有限元方法分析计算超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱整体稳定受力特性的准确性和可靠性,以及残余应力的影响.方法运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,准确模拟构件的残余应力和几何初始缺陷,对11个超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱的整体稳定受力特性进行了有限元分析,并与相应的试验结果进行对比.结果有限元计算得到的承载力与试验实测结果的平均误差〈4%,且标准差〈5%.残余应力的2种变化对整体稳定承载力的影响〈3%.结论建立的有限元模型能够准确地分析计算超高强度钢材轴心受压柱的整体稳定受力特性,为进一步运用该有限元模型对各种截面的超高强度钢材轴心受压柱的整体稳定受力特性进行分析计算提供了正确性依据.残余应力的变化对超高强度钢材焊接箱形截面轴心受压柱整体稳定承载力的影响较小,可能采用比普通钢材钢柱高的整体稳定系数.