现代弧形连铸机的多点矫直和连续矫直

本文较详细地阐述、研究了两大连铸新课题,即连铸坯的多点矫直和连续矫直。主要内容包括多点矫直和连续矫直的基本思想、基本原理、工程设计和计算以及铸坯的矫直变形行为等。     

连续矫直曲线的研究及应用

推导了弧形连铸机的连续矫直曲线的cornu式.其一阶近似为工程上广泛应用的Concast公式,同时证明半分点性质,可用于连续矫直曲线的位置设定.应用本文公式对邯钢引进的CSP连铸机连续矫直段进行计算,得到与实际完全一致的结果.     

连铸机两个矫直区的连续矫直曲线

本文根据康卡斯特对连铸坯进行连续矫直的原理，给出了具有两个矫直区的超低头连铸机中两个圆弧段之间的连续矫直曲线。     

连铸坯的矫直与弯曲

本文根据连铸坯的矫直(弯曲)变形特点,用粘弹性理论阐明了连铸坯的矫直(弯曲)原理。在此基础上对连铸坯的单点矫直、CONCAST连续矫直及V(?)EST—ALPINE弯曲方法进行了分析。     

连铸机弯曲、矫直方式对力学计算的影响

铸坯力学计算中,存在多种弯曲、矫直方式,重点针对连续弯曲矫直设计,外弧曲线确定时的两种不同方式：曲率连续和曲率导数连续的不同进行阐述,在此基础上定义了连续弯曲矫直和光滑弯曲矫直的概念,分别比较两种不同弯曲矫直方式对力学计算结果的影响。结果表明,连续弯曲矫直方式下辊子受力大于光滑弯曲矫直方式,从力学和设备方面考虑,在进行连铸机外弧曲线设计时,推荐使用光滑矫直曲线。     

连铸坯连续矫直理论再探

本文对连续矫直作不进一步的探讨,充实了文献[7]的一些结果,使对连续矫直这一先进技术的认识前进了一大步。     

钢轨端部压力矫直的有限元分析

平直度是衡量钢轨质量的重要指标之一,它直接影响列车的运行速度、安全性及舒适性。本文应用ANSYS软件针对钢轨端部弯曲的压力矫直进行了有限元分析,建立了其载荷-挠度模型,使用该模型可进行矫直行程和矫直载荷的计算。实例计算表明,有限元计算结果真实可靠,与实际吻合,对于现场生产和相应自动矫直设备的开发具有实际指导意义。     

二辊矫直过程工艺参数研究

应用非线性有限元分析技术,利用ANSYS/LS-DYNA软件动态模拟二辊矫直过程,分析了工艺参数对矫直力和导板力的影响;结合弹塑性矫直理论建立了二辊矫直受力模型;推导出了矫直力的计算公式,计算出的矫直力与实际生产相吻合,可为新型二辊矫直设备的开发和旧设备的改造提供理论依据。     

基于泰勒级数的连续矫直在实践中应用

现有采用多点矫直技术的连铸机一般矫直段较长,不满足矫直段长度远小于基本弧半径的前提条件,无法用康卡斯特矫直曲线实现连续矫直改造。在连铸机改造项目设计实践中运用泰勒级数方程计算连续矫直曲线,避免了康卡斯特方程带来的改造难题,有效实现了连铸机的连续矫直。     

连铸坯连续矫直理论的初步探讨

本文从弧形连铸坯连续矫直时具有低的恒定的应变速率出发,导出了矫直应变、矫直应变速率的表达式和矫直力矩的计算公式,并对理想矫直曲线的设定进行了讨论。     

连铸板坯连续矫直过程充分利用钢高温特性的研究

在连续矫直过程中,铸坯温度高,蠕变及应力松弛现象十分明显,坯壳处于高温、低应变和低应变速率的状态。在Gleeble-3500型热/力模拟试验机上模拟连铸坯连续矫直的工艺条件,对普碳钢的高温蠕变、应力松弛等进行了定性实验,实验结果表明,该条件下钢的蠕变及应力松弛速度很快。以某钢厂板坯连续弯曲、矫直改造为例,计算了连续矫直过程中坯壳固液相界面处的矫直应变。现场实际应用效果表明,通过采用矫直区由两段光滑连接的曲线段组成的设计方案,对连续矫直区合理布置,从而充分利用钢的高温蠕变及应力松弛现象,对降低矫直应变速率,提高连铸坯质量有很重要的意义。     

连铸坯理想矫直曲线方程的数值解分析

针对目前材料蠕变参数缺乏高温数据的情况,根据已有的实验数据对蠕变参数进行了外推,从而对铸坯的理想矫直微分方程进行了数值解析,从理论上阐明了固定辊连续矫直的辊列方案能够适应不同钢种、断面和拉速的浇铸.     

轴类零件压力矫直过程的数学模型与行程计算

针对现有压力矫直行程计算方法所存在的不足,提出了一种更为合理易用的基于矫直过程模型的行程计算方法.在弹塑性力学的理论基础上,假定材料为理想弹塑性应力应变模型,推导建立了轴类零件矫直过程的数学模型,并阐述了其在矫直行程计算上的应用.针对具体实例,进行了有限元分析和实验研究,证实了理论模型的正确性和计算方法的精确性.     

直弧形连铸机辊列设计中基本概念的最新阐述

通过多点弯矫或连续弯矫概念的阐述,就现代化板坯连铸机多点弯矫或连续弯矫时辊列设计中的有关概念进行了澄清,特别就按照辊列新的设计方法设计连续弯矫时三次方曲线怎样和圆弧衔接方面作了大量实际工作和深入的研究,为板坯连铸辊列设计研究提供了新思路。     

压力矫直过程模型的有限元分析及应用

解释了压力矫直过程的载荷-挠度模型,阐述了用ANSYS有限元软件建立载荷-挠度模型的方法和步骤.使用该模型可进行矫直行程的计算,解决了有限元方法在自动矫直机上的应用问题.实例计算表明,有限元计算结果与实验结果吻合良好,证实了方法的实用性.     

薄壁管材矫直机理分析

根据弹塑性力学,对薄壁管材的弯曲机理进行了研究,建立了当管材的塑性变形深度系数大于管材径厚比即[ζ＞a]时,管材弯曲变形与弯矩之间的数学模型,然后利用MATLAB绘出了管材的[M－ζ]函数曲线,为管材矫直中工艺参数的查找提供了方便。     

连铸坯三段矫直力学行为研究

基于三段矫直曲线应变速率的假设,通过计算三段矫直曲线的精确解,验证了使用小变形条件的正确性;考虑高温铸坯蠕变性能,对铸坯的力学行为进行了分析,得出了使用三段矫直曲线方法,铸坯应变速率、应力及应变在矫直区内变化较为平缓,可有效避免铸坯内裂纹的形成;使用本文三段矫直曲线精确解,调整辊列位置,可进行连铸机的在线技术改造。     

超细管材矫直机设计及矫直动态仿真分析

为了满足市场对高精度超细管材的需求,以现有的十辊矫直机为基础,通过研究十辊矫直机的矫直原理,设计了一种新型的超细管材矫直机。介绍了超细管材矫直机的主要技术要求、矫直系统的构成,分析了各个主要部件的结构特点及创新。同时,利用有限元软件Abaqus建立了超细管材矫直机的有限元模型,并对超细管材的矫直过程进行了动态仿真研究。根据设计要求,分析了超细管材矫直后的椭圆度、直线度和残余应力,证明了超细管材矫直机设计的合理性。