压力穿孔机变形区几何参数与轧制力的研究

本文分析了压力穿孔时的金属变形,研究了变形区孔型真实曲面方程。利用离散片元法和广义牛顿法确定了作用在预穿孔区和穿孔延伸区的轧制力。计算结果同工业实验结果进行了对比,证明本文的理论分析是可靠的。其结果对压力穿孔机强度设计提供了依据。     

无缝钢管张力减径过程管壁增厚规律研究

根据无缝钢管张力减径过程的变形特点,利用MSC.Marc软件建立了三维热力耦合有限元分析模型,对25机架张力减径机试轧产品进行数值模拟,不同机架间距的模拟结果表明利用软件建立的缩微分析模型建模准确,试验进一步验证了模型的可靠性。通过研究管端张力及轧辊工作直径的变化,了解了管端增厚机理。探讨了多种因素对张力的影响,分析了张力形成规律,研究结果对今后管端壁厚控制技术的开发提供了依据。     

有限元法修正冷轧带钢工作辊接触压扁公式

采用弹塑性大变形有限元法对板带冷轧过程中工作辊的接触压扁进行模拟,利用数值手段对轧辊弹性压扁后的形状曲线进行拟合,并对计算轧辊压扁半径的Hitchcock公式进行了修正,大幅提高了轧制力的控制模型精度。     

精密挤压(拔制)圆角方型材等相似成形模具映射建模优化

本文针对亟待实现的挤压 (拔制 )异型材模具精密快速加工设计理论课题 ,借助于近代共形映射理论研究成果 ,求解了异型材挤压 (拔制 )模具相似成形塑性流动的数学模型 ,建立了圆角方型材精密挤压 (拔制 )模具模腔数学模型及其优化函数方程 ,建立了为实现模腔精密快速的CAD/CAM一体化的理论模型     

张力减径过程快速仿真系统建模问题的研究

在空间解析曲面模型理论基础上,采用三维弹塑性大变形有限元方法,建立了复杂几何形体动态约束模型,解决了张力减径过程中的矩阵变换、模型转换和多机架全系统仿真的问题。     

无缝钢管张力减径有限元模拟的摩擦模型及其应用

采用在轧辊和钢管之间附加一层动态接触摩擦单元的方法,建立了钢管张力减径过程有限元模拟的摩擦模型.通过判断摩擦单元与轧辊的接触或脱离情况(不必确定摩擦力的大小和方向),利用其剪切变形来模拟轧辊与钢管接触表面的摩擦作用,实现了钢管产品张力减径过程的快速准确预报.     

无缝钢管张减过程张力对壁厚分布的影响

通过对典型规格张减过程的分析，研究了张力对壁厚分布的影响，并进行了试验研究和有限元模拟，通过对比验证了可靠性，基于机架伸长率计算了增厚段切除长度，为掌握张力和钢管壁厚分布之间的关系，实现预定壁厚钢管的生产提供了依据。     

板材轧制头部翘曲的非线性有限元研究

根据宝山钢铁集团公司2050 板材热轧生产工艺,采用弹塑性有限元法建立了热力耦合非对称轧制仿真模型.利用该模型分析了非对称轧制过程的非对称机理,研究了不同轧制工艺下的辊速比、上下表面温差对板材头部翘曲的影响规律,同时实现了通过调整辊速比控制厚向非对称温度分布造成的板材头部翘曲.根据不同工艺参数下控制部翘曲的计算结果,利用Matlab程序回归建立了控制上下表面温差引起板材头部翘曲的辊速比设定数学模型.     

LG-730冷轧管机机架危险位置结构优化

LG730冷轧管机机架危险位置合理设计是决定其应力高低和寿命的关键。本文在LG730轧机整体建模有限元分析的基础上,重点对机架危险位置的结构形式提出了四种优化方案,通过有限元分析机架危险位置的最大应力明显降低,强度得到了提高。研究结果对LG730机架结构危险位置设计以及其它形式机架都有重要的参考价值。     

特大型零件热态成形制造技术基础研究

在中国国家自然科学基金重点项目《特大件成形制造技术基础研究》、国家科技支撑计划课题《大型轧机共性技术》、国家重点基础研究发展计划(973计划)前期研究专项《大型零件热态成形制造虚拟技术基础研究》,以及中国河北省科技攻关项目《大型轧机共性技术》和《特大件成形制造技术基础研究》共同资助下,以大型锻钢轧辊(辊身直径超过1 000 mm或质量大于100 t)为对象,通过宏观 微观强耦合建模,解决铸造缺陷信息遗传、孔洞锻合条件、形变焊合条件、材料断裂准则构建,以及热 力 微观组织耦合建模等关键技术问题,建立以淬硬层深度数值预测技术为核心的热处理工艺分析与优化系统,提出基于非均质轧辊辊间接触力学模型的轧辊强度设计方法,构建起大型锻钢轧辊热态成形制造与服役评估的多学科耦合决策支持理论体系,提出理论研究报告。针对缩孔和气孔等大型铸钢锭铸造中的孔洞缺陷控制,以大锻件内部孔洞锻造闭合过程为科学问题,以大锻件内部有效锻合区域数值预测为目标,将有限元方法与人工神经网络技术相结合,利用神经网络的非线性映射能力,描述材料变形抗力、温度、应力应变与孔洞闭合程度之间的复杂关系,将孔洞锻合过程有限元模拟结果作为神经网络训练样本,建立起温度、应力和变形等多场耦合作用下的孔洞锻合条件模型(VCCM)。针对孔洞形变焊合机理与物理模拟模型一致性问题,以消除大锻件心部残留微孔隙,实现物理闭合状态下的锻合孔洞缺陷的真正冶金结合为目标,基于临界闭合孔洞界面接触力学原型和原子高温扩散理论,以界面接触应变和高温环境作为孔洞焊合的驱动力,利用高温和大变形对闭合孔洞界面扩散焊合的有利影响,提出适用于大锻件在锻造成形阶段的内部孔洞缺陷形变的形变焊合方法,通过物理模拟实