带钢高温态横向瓢曲的理论与试验

对连续退火生产线上处于高温态的薄宽带钢的横向瓢曲的生成机理提出一种新的解释,认为传统认知的横向瓢曲是横向温差造成的所谓“热瓢曲”的论断并不正确,带钢横向瓢曲的主因是由于带钢宽向中部局部区域张力集中导致不均匀拉伸变形造成的局部屈曲,即类同于冲压成形中的起皱皱曲变形,并通过解析分析和数值计算研究揭示出带钢横向瓢曲变形过程的力学规律;借鉴YBT试验方法,以冷态下的板料不均匀拉伸试验验证了解析分析方法和数值计算模型的正确性;研究提出了抑制连续退火炉内带钢“热瓢曲”现象的一系列对策措施,用于宝钢股份2#连退机组取得成功。     

宽幅薄规格热轧带钢纵向屈曲变形行为解析研究

对于宽幅热轧带钢板形控制成套技术,完善的带钢屈曲生成机理是高精度板形控制模型建立的必要前提,也是板形质量改进研究的重要基础。针对目前超薄规格宽幅热轧带钢生产时的浪形问题,研究热轧中常见的纵向屈曲变形行为,建立统一形式的高次三角函数描述复杂多变的带钢纵向屈曲应力场和浪形挠曲模态,同时创新性引入局部系数n描述全宽和局部纵向屈曲浪形。根据弹性薄板小挠度理论的能量原理建立纵向屈曲力学模型,获得热轧带钢纵向屈曲的临界屈曲应力表达式,同时运用ABAQUS有限元软件,对纵向屈曲变形行为进行仿真计算,验证解析模型的正确性。最后结合热轧带钢高温特性,考虑分析不均匀分布的温度场、张应力、局部系数等多因素耦合作用对临界屈曲的影响。该解析模型进一步揭示了热轧带钢高次板形生成机理,并能够快速获得不同纵向屈曲浪形的临界屈曲应力,为宽幅薄规格热轧带钢的板形控制提供理论和数据基础,可应用于热轧带钢在线板形控制系统中。     

高温带钢的局部宽度内压屈曲及后屈曲分析

根据工业生产中最主要8种带钢浪形(即板形缺陷)的浪形函数和其对应的带钢纵向不均匀伸长率的横向分布,抽象出产生此浪形的局部内压屈曲过程的位移函数和端边界外力条件,然后分别运用弹性薄板小位移理论和大位移理论建立了屈曲和后屈曲变形模型,并使用能量法进行了求解。在过去对常温态带钢此类问题研究的基础上,对高温态带钢的此类屈曲变形进行理论分析和数值计算,获得了各种工况下的屈曲条件和瓢曲生成路径。     

带钢平整轧制板形控制行为及效应的研究

定义一项板形控制效应描述指标——极限纵向塑性延伸应变差和两种区别反映板形控制行为的带钢平整轧制塑性变形状态——板形调控有效状态和板形调控饱和状态,应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,揭示带钢屈服强度对板形控制行为与效应的影响规律,解释高强/超高强度带钢平整轧制板形控制困难现象。带钢的极限纵向塑性延伸应变差与屈服强度呈正比例关系;当带钢宽度方向上压下量分布不均匀程度较小时,带钢处于板形调控有效状态;当带钢宽度方向上压下量分布均匀程度较大时,带钢处于板形调控饱和状态;当带钢处于板形调控有效状态时,压下量与前后张应力对纵向塑性延伸应变差分布影响很小,当带钢处于板形调控饱和状态时,压下量与前后张应力对纵向塑性延伸应变差分布有更明显影响。     

横轴式掘进机横向截割的动力学行为研究

通过简化分析,建立了横轴式掘进机横向截割的动力学模型,并结合实例进行了模拟分析,为研究掘进机的动力学特性,改进机器设计,减小振动,提高掘进机工作的稳定性创造了条件.     

碟形封头压力容器在内压作用下的弹塑性屈曲及后屈曲行为研究

基于ABAQUS对受内压碟形封头压力容器的弹塑性屈曲及后屈曲行为进行分析.通过非对称网格剖分技术诱发结构的屈曲行为,采用Riks算法捕捉完整的屈曲及后屈曲路径,分析屈曲载荷和后屈曲形态.计算结果表明,在内压作用下碟形封头压力容器过渡区域出现波状的分叉屈曲形态,随着加载的继续,过渡段将逐渐生成肉眼可视的褶皱,进入后屈曲阶段.后屈曲路径可以分为第一阶段与第二阶段.对引入初始厚度缺陷的结果分析可知,初始缺陷厚度的布置将对后屈曲路径产生影响,并降低结构的分叉屈曲载荷.