基于ANSYS／LS—DYNA的二辊矫直过程数值模拟

应用非线性有限元分析技术,利用ANSYS／LS—DYNA动态模拟二辊矫直机矫直过程,得到了二辊矫直机矫直过程的应变场、应力场等参数的变化特点;分析了不同倾斜角度对矫直质量和矫直精度的影响,可指导现场工程人员迅速调整好矫直辊斜角;给出了矫直过程的矫直力和导板力,为新设备的开发提供理论依据。     

辊型曲面的计算方法

运用分解重构原理,把管棒材曲面在本身坐标系下离散后,将离散点转换到矫直辊坐标系下再重新构造出管棒材表面,再利用截面法求出辊型曲面． 这种求解方法,可以求出管棒材在矫直辊中间为任意形状时,较为理想的矫直辊的辊型曲面． 并且它适用于各种辊系的矫直机上的矫直辊的设计,也可以求二轧辊及斜轧辊的辊型． 该方法是一种适用于ＣＡＤ的计算方法．     

辊型曲面的计算方法

运用分解重构原理,把管棒材曲面在本身坐标系下离散后,将离散点转换到桥直辊坐标系下再重新构造出管棒材表面,再利用截面法求出辊型曲面。这种求解方法,可以求出管棒材在矫直辊中间为任意形状时,较为理想的矫直辊的辊型曲面。并且它适用于各种辊系的矫直机上的矫直辊的设计,也可以求二轧辊及斜轧辊的辊型。该方法是一种适用于CAD的计算方法。     

共轭旋转曲面法求解线棒材矫直辊型曲线

以共轭旋转曲面啮合理论为基础，分析了线棒材矫直过程中确定矫直辊辊型曲线的解析方法，并对矫直辊的曲面方程、轴向剖面方程进行了计算机模拟，给出了设计、绘制矫直辊辊型曲线的方便快捷的方法。     

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.     

孔型设计对棒材连轧稳定性的影响

针对目前钛合金棒材生产现状,提出了一种新的棒材连轧孔型系统,即正三角平孔型＋二辊圆孔型＋正三角平孔型＋二辊圆孔型系统。分析了失稳轧件在孔型中的受力情况,以及导卫装置对连轧稳定性的影响,获得了改善连轧过程轧件失稳的主要因素,优化了轧机孔型系统。用弹塑性有限元方法模拟了棒材的四道次连轧过程,并与其它孔型系统进行比较。结果表明,提出的孔型系统综合了二辊孔型与三辊孔型的特点,连轧稳定性相对较好,从而解决了Y型轧机棒材连轧过程稳定性问题。     

辊式矫直机上辊压下规程的仿真分析

采用有限元方法对七辊板带矫直机在各种不同压下规程下的矫直过程进行仿真,以期寻得一种使矫直后钢板形状好且残余应力小的压下规程。结果表明,钢板经矫直后其边部残余应力较大,对某组压下规程而言,仅改变其中某一个上辊的压下量,其长度方向上的纵向残余应力变化趋势基本上不变。该方法对研究矫直机各辊组合压下调整也有一定的参考价值。     

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。     

使用可弯曲辊的三维曲面卷板成形过程数值模拟

简单介绍了可弯曲辊卷板成形技术,利用通用有限元程序建立了可弯曲辊卷板成形过程的有限元模型。进行了球形件的数值模拟,得到了球形件的应力分布与应变分布。研究了上辊不同压下量对其成形过程的影响,结果表明:在一定的辊间距下,压下量的变化对球形件纵向曲率影响非常敏感,探讨了不同摩擦情况对成形过程的影响,对回弹进行了初步的分析,通过实验验证了模拟结果。模拟结果对可弯曲辊卷板成形设备的优化设计以及实际板材成形研究都有重要意义。     

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。     

Improvement on straightness of metal bar based on straightening stroke-deflection model

The straightening technics is one of important means to improve the straightness of metal bar. A nove way of predicting the straightening stroke is proposed based on mathematical methods and bending experimental and numerical simulation. The experimental and numerical simulation is conducted by following the mathematical load-stroke model of press straightening process under the elastic-plastic theory. For the linear guide rails, as an example, the stroke-deflection model focusing on the straight-ening stro...     

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.     

考虑杆件弹性和三维间隙铰机构动力学研究

为了能准确预测太空中可展机构的展开性能,在动力学模型中同时考虑杆件弹性和三维间隙铰的影响．间隙铰通过“T”字形杆件模拟,接触力采用非线性弹簧阻尼模型,分别考虑理想铰、三维间隙铰以及杆件弹性3种情况对可展桁架的一个单元进行展开过程数值仿真分析．设计了一个桁架单元装置,通过实验初步验证杆件弹性和间隙铰对机构动力学的非线性影响．分析结果表明间隙铰中存在径向和轴向碰撞接触力,轴向碰撞接触力影响桁架平面外稳定性,杆件弹性振动效应使能量发生转移,减小了最大碰撞接触力,加剧了轴套和销轴之间的碰撞接触次数．     

A Solution of Drawing Straightening Roller Curve by Conjugate Revolving Quadric Theory

1 Introduction In the process of rolling,cooling and shearing,the rolled bars will display variable degrees of plastic defor-mation andinner residual stress because of suchfactors such as the inhomogeneity of plastic deformation,heat-ing,cooling,shearing,transportation and stockpiling. Therefore ,before application as qualified products ,theproduct must be straightenedin straightening machine .To straighten coil bar ,the straighteningscheme of cross rolls ,which madethe rolling material beinge…     

锈蚀钢筋混凝土黏结滑移本构模型及数值模拟应用

为研究纵筋与箍筋共同锈蚀对钢筋混凝土黏结性能的影响,采用电渗—恒电流—干湿循环的加速锈蚀方法对25个钢筋混凝土（RC）试件进行锈蚀,进而对其进行拉拔试验,研究了纵筋锈蚀、箍筋锈蚀、保护层厚度和箍筋间距等参数对黏结性能的影响规律。分析了锈蚀对混凝土与钢筋界面间黏结力的影响,将黏结性能退化归因于材料性能退化和约束效应退化,基于试验数据,建立并验证了一个考虑设计参数、纵筋及箍筋共同锈蚀的修正黏结滑移本构模型。结合所提本构模型及微元算法建立了锈蚀纵筋应力-滑移模型,基于OpenSees平台,将所建模型应用于零长度截面单元中,通过串联纤维梁柱单元与零长度截面单元建立了考虑黏结滑移变形的锈蚀RC构件数值模型,根据锈蚀RC柱拟静力试验数据对该模型的准确性进行验证,并采用仅考虑锈蚀损伤的纤维模型进行辅助验证。结果表明:混凝土与钢筋界面间黏结力随锈蚀程度的增加呈先上升后下降的趋势,增加保护层厚度可略微增加黏结强度,而箍筋加密对黏结强度提升明显;与纤维模型相比,所建锈蚀RC纤维模型承载力、累计耗能和极限位移误差分别降低12.8%、23.5%和14.2%,表明所建模型可合理计算钢筋滑移的贡献且准确预测锈蚀RC柱地震整体响应。     

钢筋混凝土结构开裂时刻的钢筋锈胀力模型

用快速锈蚀实验的方法研究了混凝土试件在出现顺筋裂缝时刻的钢筋锈蚀率与钢筋直径、混凝土等级与保护层厚度之间的定量关系,并通过有限元分析计算得到了锈胀裂缝扩展到保护层表面时的钢胀力,提出了混凝土保护层胀裂时刻的钢筋锈胀力的力学模型,这将对钢筋混凝土结构的耐久性分析与设计是大有裨益的。     

基于Hertz接触的滚珠直线导轨副接触刚度建模与分析

为建立滚珠直线导轨副接触刚度模型,基于Hertz接触理论对滚珠和滚道的接触面进行了力学与变形分析.考虑了承载前后滚珠接触角的变化,得到了单个滚珠所受接触力与弹性变形之间的关系,在此基础上得到整个导轨所受外载荷同弹性变形的关系.以NSK滚珠直线导轨为研究对象,对所建立的模型进行仿真分析.计算了导轨在不同预紧力情况下的临界载荷,分析了外载荷在临界载荷前后导轨刚度变化情况,通过对比NSK官网相关资料验证了所建模型及理论分析的合理性.     

汽轮机松弛法直轴的数学模型

松弛法直轴虽被普遍应用，但松弛值的计算缺乏理论指导，通过对松弛数学模型元件的分析，提出了直轴过程的松弛数学模型，并结合直轴过程中的情况，对其影响因素进行了分析。     

基于弹塑性理论的T型导轨校直模型研究

为校正T型导轨的弯曲变形,提出基于弹塑性力学理论的T型导轨反弯校直的数学模型.模型中分析了T型导轨校直过程中的压点与支点的布置、校直弯矩、反弯曲率、校直下压量等关键参数,推导了T型导轨校直过程中反弯曲率与原始曲率间的关系式.为便于T型导轨校直实施,进一步给出了T型导轨校直下压量的计算公式.并以特定尺寸的T型导轨为例进行了分析,给出了反弯曲率与原始曲率间的关系曲线及校直行程与原始变形间的关系曲线,将模型计算结果与有限元结果进行比较,验证了本模型的可行性.