基于曲率积分的双金属复合板辊式矫直过程解析

分析双金属复合板矫直过程的截面弯曲特性,建立双金属复合板任意加卸载时的弯矩-曲率关系.对矫直过程的板材进行划分,弹性矫直区间段根据弹性加载的弯矩-曲率关系积分求解曲率变化量积分值,弹塑性矫直区间段按曲率差值等分离散后求解曲率变化量积分值,建立双金属复合板曲率积分解析模型.解析了钢-铝复合板辊式矫直过程,与单一材料板材的矫直过程进行对比.结果表明,钢-铝复合板在矫直过程中会出现中性层偏移.矫后钢-铝复合板基层残余应力较小而覆层发生反向屈服.反向屈服会削弱复合板的回弹,且具有累积效应.     

大型直缝焊管压力矫直载荷修正系数优化

依据多次三点弯曲压力矫直控制策略,分别给出了基于最小二乘曲线拟合原理和基于弯曲变形能相等原理的最优载荷修正系数的确定方法．由有限元仿真结果可知,前者计算出的最优载荷修正系数偏大,这是由于忽略了当加载弯矩大于理论矫直弯矩时对管件的影响远大于加载弯矩未达到理论矫直弯矩时的影响,而包含该因素影响的基于弯曲变形能相等原理计算出的最优载荷系数则比较适用．不同几何尺寸、不同初始挠度分布、不同矫直次数的小尺寸管坯矫直的物理模拟实验结果验证了基于弯曲变形能相等原理计算最优载荷修正系数的可行性与可靠性,可将初始直线度为4‰～10‰的管件矫正到1．1‰以内．这为多次三点弯曲压力矫直控制策略提供了便捷途径,也为自动化和智能化矫直奠定了基础．     

大型直缝焊管多次三点弯曲压力矫直控制策略

为了减少大型直缝焊管的直线度误差,提出了一种针对大型管件多次三点弯曲压力矫直工艺的定量控制策略．首先,基于所建立的平面弯曲弹复理论及过弯矫直等价原理,给出了基于管件初始挠度曲线分布的理论矫直弯矩,并揭示了多次压力矫直工艺的矫直机理:以锯齿形折线分布弯矩逼近理论矫直弯矩光滑曲线．基于此,提出了多次压力矫直控制策略,依据该策略只需一次性测量管件初始挠度分布,即可给出多次三点弯曲压力矫直所需的工艺参数．其次,为提高矫直效率且保证矫直精度,提出了载荷修正系数的概念．实验结果表明:当矫直次数一定时,随着修正系数的增加,管件的残余挠度减小;而随着矫直次数的增加,将管件矫直所需的修正系数逐渐减小．以小尺寸管件的物理模拟试验验证了多次压力矫直控制策略的可行性、可靠性,这为大型管件矫直过程的自动化、智能化提供了理论依据．     

斜辊凸凹式二辊矫直机矫直精度分析

本文在充分考虑二辊矫直机生产工艺特点的基础上,从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,应用迭代法计算了轧件一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率,计算给定方案下形成的残余曲率,给出了矫直精度的数学模型。对于一定的矫直方案,提出了矫直精度计算方法。提出了二辊矫直机调角方法,并对二辊矫直机角度参数进行了相应的模拟与计算,理论与实验比较一致,具有进一步的应用推广价值。     

用弹化法解弹塑性梁的变形

对理想弹塑性材料的梁,通过引入弹塑性弯曲刚度(EI)p 与相应弯矩M 之间的近似函数关系,使等截面梁的弹塑性弯曲问题,转化为变刚度的弹性弯曲问题.从而在弹性范围内求梁变形的方法也适用于弹塑性阶段,且具有较高的精度.     

六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

二辊矫直过程导板间距工艺参数分析

针对某钢厂棒材矫直过程中二辊矫直机导板间距没有明确规定并且导板磨损严重的情况,用大型非线性有限元软件建立了棒材二辊矫直过程的三维弹塑性有限元模型。基于此模型研究了不同导板间距下矫直力、导板支撑力、塑性变形程度、矫后残余应力及最大挠度的变化规律,综合分析提出了合理的导板间距取值范围。新的导板间距比之前实际应用的值有所增大,应用后导板更换频率降低。     

考虑剪切变形时深梁弯曲问题的初参数法

提出了考虑剪切变形时深梁弯曲问题的初参数法。给出了各种边界条件下梁挠度、转角、弯矩和剪刀的解析表达式,计算简单,易于应用。计算结果表明本文解与弹性力学解和有限元解良好吻合。     

板带矫直机压下量的计算方法及其对矫直质量的影响

针对某辊式板带矫直机的结构特点,采用大变形法则确定了压下量,并利用曲线拟合方法,模拟矫直时带钢的变形曲线,确定了压下量与反弯挠度的关系。结果表明,利用该方法可方便地预测压下规程的矫直效果。     

电铜导电棒矫直压下过程数值模拟分析

运用弹塑性有限元的方法,在综合考虑各种非线性的情况下,数值模拟了矫直压下过程,得出了不同压下量时导电棒断面上以及沿导电棒长度方向上的弹塑性变形状态及应力、应变的分布规律。为导电棒矫直时入口处可调辊的压下量的调定提供了理想的参考数据。     

双模量圆板弯曲变形的计算分析

双模量圆板在载荷作用下,会形成各向同性的拉伸区和压缩区,把双模量圆板看成两种各向同性材料组成的层合板,采用弹性理论建立了双模量圆板在外载荷作用下的静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了双模量圆板的中性面位置,推导出了双模量圆板的弯曲变形微分方程.对该弯曲变形微分方程积分,即可得到双模量圆板的挠度方程和内力方程.同时,还通过算例讨论分析了双模量对圆板弯曲变形的影响,得到了拉压弹性模量相差较大的圆板弯曲变形,其挠度和弯矩的计算不宜采用相同弹性模量的经典弹性理论,而应该采用双模量薄板弹性理论的结论.     

电梯导轨立式压力矫直关键技术研究

为解决在垂直方向上具有非对称性的电梯导轨的弯曲变形矫直问题,提出确定电梯导轨立式矫直的反向弯曲曲率和矫直下压量的理论模型,给出明确的矫直曲率方程和矫直行程公式.从电梯导轨生产工艺流程出发分析电梯导轨弯曲变形原因,并基于弯曲变形测量数据拟合出电梯导轨垂直方向弯曲变形的原始弯曲曲线,利用线性弹塑性理论分析了导轨立式压力矫直的反向弯曲曲率与原始弯曲曲率间的关系,给出具体的导轨压力矫直曲率方程,可便捷得到矫直一定原始曲率的矫直反弯曲率.为便于实际电梯导轨矫直的操作,利用所得的反弯曲率进一步推导出矫直行程的表达式,可直接用于计算矫直一定原始弯曲的矫直行程.利用该方法,对T90/B电梯导轨进行求解,给出其初始弯曲曲率与反弯曲率、矫直下压量的关系曲线,并对其进行有限元验证,结果显示,计算矫直行程和矫直曲率的方法有效可行.     

电梯导轨立式压力矫直关键技术研究

为解决在垂直方向上具有非对称性的电梯导轨的弯曲变形矫直问题,提出确定电梯导轨立式矫直的反向弯曲曲率和矫直下压量的理论模型,给出明确的矫直曲率方程和矫直行程公式.从电梯导轨生产工艺流程出发分析电梯导轨弯曲变形原因,并基于弯曲变形测量数据拟合出电梯导轨垂直方向弯曲变形的原始弯曲曲线,利用线性弹塑性理论分析导轨立式压力矫直的反向弯曲曲率与原始弯曲曲率间的关系,给出具体的导轨压力矫直曲率方程,可便捷得到矫直一定原始曲率的矫直反弯曲率.为便于实际电梯导轨矫直的操作,利用所得的反弯曲率进一步推导出矫直行程的表达式,可直接用于计算矫直一定原始弯曲的矫直行程.利用该方法,对T90/B电梯导轨进行求解,给出其初始弯曲曲率与反弯曲率、矫直下压量的关系曲线,并对其进行有限元验证,结果显示,计算矫直行程和矫直曲率的方法有效可行.     

十五辊组合矫直机矫直模型研究

用几何分析和数值模拟相结合的方法,研究了中板采用十五辊组合矫直机矫直过程中的变形演化状况.研究结果表明,板材在十五辊组合矫直机矫直过程中弯曲变形和曲率演化有别于普通矫直机, 可以得到更高的薄板矫直精度.平行矫直技术和张力矫直技术是与组合矫直机辊系相适应的技术,它可以提高矫直的精度,同时消除负扭矩对矫直辊的影响,从而提高了矫直机的矫直材料强度能力范围.同时,提出一种矫直过程计算方法,采用这种方法所得计算值与模拟值、实测值基本一致.     

非弹性弯曲变形的虚梁解法

根据梁在非弹性纯弯曲时挠曲线的曲率与弯矩的关系,得出非弹性弯曲时挠曲线的近似微分方程,并采用虚梁法,求非弹性弯曲时梁的变形。     

微细铝丝辊式连续矫直工艺参数的优化

为了降低矫直机在连续矫直时对微细铝丝材料的损害.文中根据矫直原理,通过分析原始曲率、反弯曲率及残留曲率对铝丝矫直的影响,利用辊式矫直的工艺参数设计了微细铝丝矫直机构.实验结果表明:在辊式矫直中采取辊数为9,辊径为15mm,辊距为17mm时,微细铝丝的矫直截面直径为0.35mm的精度可以满足≤5mm/20cm.     

弹性地基板弯曲的边界元分析

本文在引入等效荷载,将弹性地基板弯曲的控制徽分方程化为普通薄板弯曲的控制微分方程的基础上,建立了弹性地基板弯曲的非线性边界积分方程。通过对挠度采用一阶Hermiter插值,对转角、等效弯矩、等效剪力采用零阶Hermite插值将积分方程离散,迭代求解,分析了Winkler地基板的弯曲问题。算例表明这种方法,精度良好,实用方便,程序设计简单。     

基于欧拉与铁摩辛柯理论的简支梁挠度分析

欧拉理论在计算梁挠度时只计入了弯矩引起的变形,铁摩辛柯理论考虑了剪切变形引起的梁的附加挠度.为了分析它们对简支梁挠度的影响情况,给出了其主要推导过程和挠曲线方程,同时结合弹性力学解进行数值对比分析,得到不同跨高比下两种理论对梁挠度的影响程度和基本应用范围.     

均布边缘弯矩作用下圆薄板的弹塑性大挠度弯曲和皱曲

本文用半解析半数值的方法,分析求解了受均布边缘径向弯矩作用时圆薄板的弹塑性大挠度轴对称弯曲及其非轴对称分叉,板的材料认为是弹-线性强化的。本文的方法简便有效,所得的结果揭示了一些重要的力学性质,为深入了解双向应力状态下板的弯曲和屈曲提供了新的材料。     

圆筒的局部弯曲

根据弹性基础梁和平板弯曲理论,导出压强沿圆筒轴线突变时圆筒的局部弯曲变形和弯矩方程。计算表明,圆筒的局部弯曲应力与其周向拉应力属同一数量级。