基于Marc的角钢矫直过程有限元仿真研究

针对某厂10辊800型钢矫直机,基于大型非线性有限元分析软件Marc,建立了角钢矫直过程的三维动态有限元仿真模型,模拟了20角钢在小变形矫直方案、不同相对原始曲率情况下的矫直过程,研究分析了矫直过程中角钢特定点应力应变的变化规律以及各矫直辊的矫直力分布规律,为优化矫直工艺提供依据。     

变辊距矫直的辊距优化设计

对辊距实现优化设计,分别以总矫直力之和矫直力为目标函数,以辊距为设计变量,利用Matlab软件优化设计出辊距相对值,以轧件与辊子间的接触应力为约束条件,进一步获得最佳辊距实际值。在满足矫直要求的前提下,通过变辊距实现了减小矫直力和矫直功的目的,对矫直过程的节能降耗及减小薄壁构件由于矫直力过大产生的矫直缺陷有重要意义。     

Φ100~Φ150mm圆材二辊矫直机矫直曲率分析

矫直辊曲率作为二辊矫直机辊型设计的核心参数,对矫直机矫直质量起着决定性作用。为了提高矫直精度,应用弹塑性理论深入分析了二辊矫直机制,在考虑金属强化的情况下建立了圆材弹塑性弯曲模型,对矫直辊曲率进行了设计,并且给出了曲率过渡段,设计出了适合矫直Φ100~Φ150 mm圆材的二辊矫直辊辊型。利用有限元软件Marc建立三维有限元模型,对矫直过程进行模拟仿真,分析了圆材的矫直效果,为实际生产提供了理论支持。     

大型H型钢水平矫直压下量的优化

在型钢矫直过程中,矫直机各矫直辊压下量直接影响型钢的残余应力及弯曲度,为了减少残余应力及弯曲度,达到国家标准,文章对矫直工艺开展了正交实验仿真,根据实验,得出各工作辊对型钢残余应力和弯曲度的影响,从而找出矫直型钢时压下量的最优方案。     

6+2钢管矫直机参数计算及仿真

基于斜辊矫直原理,将普通6辊矫直机与2辊矫直机有机结合起来,组成一种新型高精度矫直机,通过整个矫直过程中各辊矫直力的变化情况,对不同压弯量和压扁量下的应力应变进行了对比分析;验证了6+2矫直机的矫直能力及矫直效果,尤其分析了对管材头尾质量的提高,同时也从侧面验证了矫直工艺参数的正确性,借助MATLAB语言编写了矫直工艺参数计算面板,为实际生产提供理论依据。     

ANSYS分析钢轨矫直机组合矫直辊的力学行为

文章针对钢轨矫直机矫直辊易产生磨损,磨损后整体更换浪费材料的情况,考虑采用磨损后的原有矫直辊加工后作为芯部,然后在芯部外周加上与之配合的辊环,制作成一个组合矫直辊进行矫直工作.采用ANSYS软件模拟改造后的组合矫直辊的工作状态,判断改造后的矫直辊是否能在实际的矫直过程中达到使用要求.     

冷矫直机矫直辊受力力学模型及其分析

介绍了九辊冷矫直机工作原理,通过对冷矫直机矫直辊的受力分析,得出矫直辊的受力模型,根据各矫直辊的受力大小,提出了矫直机的设计维护建议。     

STG-12变辊距型钢矫直机的设计计算

针对变辊距矫直机具有不同于恒辊距矫直机的结构特点 ,给出变辊距型钢矫直机辊数、辊距的确定方法 ,并计算出各辊的弯曲力矩及矫直力 ,最后求得设备电机功率。通过设备的具体运行证明 ,变辊距结构对改善设备的受力状况及提高型钢矫直质量十分有利     

基于配合辊系的楔形板矫直工艺

 采用常规矫直辊系矫直楔形板严重降低了楔形板矫直范围和效率，为了提高楔形板矫直厚度范围和矫直质量，提出了一种基于配合辊系（大直径矫直辊系和小直径矫直辊系）的楔形板矫直方法。首先研究了配合辊系矫直机辊径、辊距与楔形板矫直效果的关系，设计了楔形板矫直机配合辊系，给出了矫直工艺方案；然后给出了配合辊系矫直楔形板的分区原则，基于有限元法建立了基于配合辊系的楔形板矫直过程有限元模型，仿真结果与实测结果一致，验证了有限元模型的正确性；最后对基于配合辊系的楔形板矫直过程进行仿真，计算了常规辊系和配合辊系下楔形板矫直力及残余应力，分析了不同板厚分区对楔形板矫直效果的影响，结果表明，配合辊系设计方案适合楔形板矫直过程且矫直效果较好。     

Q460 20＃角钢九辊矫直过程有限元仿真

 通过建立九辊矫直过程有限元仿真模型,对Q460 20＃角钢矫直过程进行模拟,得到了其矫直过程的应力应变分布,以及各矫直辊矫直过程中矫直力、矫直力矩的动态变化过程,为开发设计新型矫直机提供了理论依据。     

十辊棒材矫直机探索

通过以直径为220mm的棒材对十辊棒材矫直机进行了探索开发,完成了机械、液压和电气的详细设计。这套系统的特点就是矫直循环多,单辊变形量较小,残余应力小。     

二辊矫直机凹辊辊形设计

 针对某钢厂新引进的棒材二辊矫直机的辊子需要国外进口,成本昂贵的问题,在对矫直过程中残余曲率的变化规律及辊形计算方法研究的基础上,结合有限元计算,通过分析塑性变形以及矫直后的棒材平直度,对弯曲曲率进行修正,得出相应辊形并进行有限元模拟,直到矫直后的棒材平直度达到要求,进而得出合理的凹辊辊形。该辊形与实测的辊形进行对比,基本一致。     

GTK6/12冷轧带肋钢筋矫直切断机矫直系统力学研究

介绍了一种新型高效、无划伤转毂式斜辊冷轧带肋钢筋矫直切断机的辊系配置方案。并针对此辊系配置方案 ,对冷轧带肋钢筋矫直切断机的矫直系统进行力学研究     

LGT4／14热轧带肋钢筋矫直切断机矫直系统力学研究

介绍了一种新型高效、无划伤斜辊转毂式热轧带肋钢筋矫直切断机的辊系配置方案 ,针对此辊系配置方案 ,对热轧带肋钢筋矫直切断机的矫直系统进行了力学研究和功率计算 ,为高强钢筋矫直实现高速、高质奠定了重要的理论基础     

棒材二辊矫直机辊型曲线与矫直精度分析

 为了改进二辊棒材矫直机矫直质量,从弹塑性弯曲理论出发,用Matlab求解双曲线和三曲率二辊矫直机辊型曲线,并绘制相应的辊型图。分别计算了双曲线和三曲率辊型曲线的矫直精度,结果表明三曲率辊型曲线矫直精度高于双曲线辊型曲线的矫直精度。综合考虑棒材的弹塑性变形,基于有限元MARC平台,根据具体实例建立了棒材二辊矫直弹塑性模型,并对其矫直过程进行模拟,分析了棒材在矫直过程中各种参量的变化。对比分析不同辊型下棒材矫直效果,三曲率辊型矫直效果要好于双曲线辊型,可为实际生产提供理论指导。     

基于压力弹塑性变形中性层偏移模型的构建与验证

大截面棒材矫直过程中性层偏移明显,对二辊矫直辊辊型及棒材直线度的影响较大.依据三点弯曲理论建立了棒材矫直过程中基于压力弹塑性变形的中性层偏移量理论计算模型,结合室温拉伸和弯曲试验,研究了棒材矫直过程中性层偏移规律.结果表明:反弯半径和棒材力学性能对中性层偏移值的影响显著,反弯半径越小,则中性层偏移量越大;强度较低、塑性较强的材料,中性层偏移量较大.通过弯曲试验,验证了该模型的可靠性及其适用范围.      

矫直工艺对Zr-Sn-Nb系合金管材氢化物取向的影响

核反应堆包壳管的氢化物取向因子会较大程度的影响其力学性能和使用性能。为此,使用6辊精密管材矫直机对?10 mm的Zr-Sn-Nb系合金成品管材进行矫直实验,研究辊缝值、弯曲量及矫直辊角度对其氢化物取向因子的影响。采用X射线衍射技术分析矫直管材的残余应力,采用光学显微镜观察高压釜渗氢试样的氢化物分布,并通过评级软件检测氢化物取向因子(Fn~(40°))。结果表明:辊缝值、弯曲量及矫直辊角度均对矫直后管材的残余应力有显著影响,并且管材氢化物取向因子随着残余应力的增大而增大。当辊缝值≥10 mm,弯曲量≤4.2 mm,矫直辊角度在31.5°～33.5°之间时管材残余正应力≤35.6 MPa,切应力≤37.8 MPa,此时氢化物取向呈周向或接近周向,氢化物取向因子满足技术要求。     

辊式矫直机矫直板带浪形的有限元仿真分析

 辊式矫直机的矫直功能是中厚板生产线上保证板带板形的重要手段,其矫直过程可以消除或均匀板带内部残余应力,对提高板带综合质量具有重要意义。为了分析矫直机对带有边浪的板带的矫直过程以及矫直效果,首先建立了板带弯曲挠度的计算模型,为确定矫直辊的压弯量奠定了基础。在矫直模型作为压弯量设定的基础上,参考现场实际设备尺寸,通过借助大型商用有限元软件ANSYS建立了11辊的辊式矫直机有限元仿真模型,并针对研究目标设计了相应的仿真工况,将模型的矫直过程调整为采用上辊系整体压下倾斜的设置,对不同浪高的板带进行仿真分析。将有限元模型计算出的矫直力与生产实际设备的矫直力进行对比,有限元模型的矫直力计算偏差约为8.3%,满足计算精度要求。设置边浪浪高分别为5、10、20 mm的板带作为仿真工况,对其矫直过程进行仿真计算,提取仿真结果中的相关数据进行分析,发现在不采用弯辊的条件下,矫直过程同样具有消除板带不平度的作用。结果表明,在浪高较大时,矫直过程消除不平度的作用明显,但是矫直后板带并不能达到最终的平整度要求;在浪高较小时,矫直过程对不平度的消除能力较弱,但矫直后板带不平度可以达到最终的平整度要求。在分析的基础上,在工业现场的实际设备中进行相关试验,试验数据表明,仿真结果与试验结果趋势相同。     

基于有限元法的拉伸弯曲矫直过程板形控制分析

 板形是带钢质量的重要判定指标,常见的板形缺陷有边浪、中浪、1/4浪等,其实质是残余应力在带宽上的分布不均。拉伸弯曲矫直机通过张力辊组、弯曲辊组和较真辊组的共同作用,使带钢在低于屈服强度的张力作用下发生塑性延伸,从而有效消除浪形缺陷,改善板形,提高带钢质量。然而在拉伸弯曲矫直机的设计和使用过程中,对拉伸弯曲矫直机参数的调整多基于经验,缺少理论指导。为了定量分析拉伸弯曲矫直机参数对浪形缺陷的改善效果,使拉伸弯曲矫直机在实际生产中发挥更好的作用,以某1 450 mm带钢酸洗冷轧生产线上的拉伸弯曲矫直机为研究对象,使用有限元软件ANSYS/LS-DYNA基于三维弹塑性有限元法建立了拉伸弯曲矫直机模型,对拉伸弯曲矫直机矫直过程进行了模拟,分析了张力和插入深度对初始浪形分别为边浪和中浪的带钢矫直后板形的影响规律。结果表明,经过拉伸弯曲矫直的带钢浪形缺陷得到显著改善;插入深度和张力对初始浪形缺陷分别为边浪和中浪的带钢板形的影响规律一致;3个辊组中矫直辊组的插入深度是影响带钢板形的主要因素,随着矫直辊组插入深度增大,带钢矫直后板形由边浪转变为平直,且随着矫直辊插入深度进一步增大,板形又由平直转变为边浪;随着入口张力增大,带钢矫直后板形由边浪转变为中浪。