辊式矫直机矫直过程有限元仿真

论文摘要

辊式矫直机是目前应用范围最广的矫直机。其理论基础是金属材料在较大弹塑性弯曲条件下,不管其原始弯曲程度有多大差别,在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小,甚至会趋于一致,从而达到矫直目的。目前市场对σ_b=800～1000MPa的高强度板材需求激增,经济效益潜力巨大。针对某热轧厂精整横切线至今未能满足生产厚规格、高强度产品的生产要求,本文以该生产线的关键设备—辊式矫直机为研究对象,建立辊式矫直机的有限元模型,对其矫直过程进行动态有限元仿真。本文对不同规格的钢板分别进行建模仿真,当模型中的压下量是按现场矫直参数设定时,查看其计算结果并与实际情况进行比对,检验了模型的可靠性。对同一规格钢板,不断改变其矫直参数,通过对比其矫直效果和残余应力分布,得出压下量与矫直效果和残余应力分布的关系,并根据他们之间的关系再次不断改变矫直参数,以探求有最佳矫直效果的矫直参数。本文建立了辊式矫直机的参数化模型,能够方便的调整矫直工艺参数,并对其矫直效果进行分析,对辊式矫直机工艺参数的设定有一定指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 矫直机介绍
• 1.1.1 定义
• 1.1.2 分类
• 1.1.3 辊式矫直机
• 1.2 有限单元法
• 1.2.1 有限单元法介绍
• 1.2.2 非线性问题
• 1.3 国内外发展现状
• 1.3.1 国外发展现状
• 1.3.2 国内发展现状
• 1.3.3 矫直机有限元分析研究现状
• 1.4 弹塑性变形
• 1.4.1 弹塑性弯曲的变形过程
• 1.4.2 弹塑性弯曲的曲率变化
• 1.4.3 弹塑性弯曲的残余应力
• 1.5 课题来源及研究内容
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 矫直机结构
• 2.1 矫直机的结构
• 2.2 矫直机有限元模型
• 第3章 矫直过程有限元仿真
• 3.1 前处理
• 3.1.1 选择单元类型
• 3.1.2 定义材料属性
• 3.1.3 创建几何模型
• 3.1.4 网格划分
• 3.1.5 创建PART，定义接触
• 3.2 加载与求解
• 3.2.1 载荷、边界条件和初始条件
• 3.2.2 求解过程控制及求解
• 3.3 后处理
• 第4章 计算结果分析
• 4.1 钢板规格及实际工艺参数
• 4.1.1 钢板规格及矫直参数
• 4.1.2 进行分析的钢板规格
• 4.2 计算结果分析
• 4.2.1 实际值矫直效果
• 4.2.2 设定值矫直效果
• 4.2.3 残余应力分布
• 4.3 改变矫直参数的计算结果
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢