環(huán)件剛度模型的力學(xué)分析及其在環(huán)軋數(shù)值分析中的應(yīng)用.pdf

1、有限元仿真是研究環(huán)件軋制技術(shù)的主要手段之一，建立準(zhǔn)確穩(wěn)定的環(huán)軋有限元模型對環(huán)件軋制有限元仿真研究有重要意義。目前環(huán)軋有限元模擬有多種仿真模型，主要分為導(dǎo)向輥模型和無導(dǎo)向輥模型兩類。導(dǎo)向輥模型由于存在導(dǎo)向輥與環(huán)件之間復(fù)雜邊界條件的影響，模型穩(wěn)定性不足，在研究軋環(huán)過程時，存在較大的震動。無導(dǎo)向輥模型采用在環(huán)件圓周施加彈性基支撐，達(dá)到對環(huán)件形狀和位置約束目的。無導(dǎo)向輥模型較好的解決了震動的問題，可以對環(huán)軋過程進(jìn)行穩(wěn)定的模擬，輸出穩(wěn)定的力學(xué)參數(shù)

2、，但無導(dǎo)向輥模型的理論基礎(chǔ)-彈性基剛度模型仍存在空白，建模應(yīng)用等方面的研究也均處于起步研究階段。
　　 本文通過力學(xué)計(jì)算的方法，推導(dǎo)了環(huán)件-彈性基剛度模型、環(huán)件自身剛度模型、導(dǎo)向輥支撐下環(huán)件的剛度模型三種環(huán)件剛度模型的力學(xué)基礎(chǔ)，并分析了三種模型的剛度影響因素;計(jì)算了彈性基-環(huán)件剛度模型和導(dǎo)向輥-環(huán)件剛度模型的剛度替代關(guān)系，為無導(dǎo)向輥模型提供了彈性基剛度調(diào)整的力學(xué)依據(jù)。
　　 建立了穩(wěn)定可行的無導(dǎo)向輥模型-熱脹輻條環(huán)軋模型

3、，研究了輻條約束環(huán)件形狀和位置的原理，建立了熱脹輻條的剛度調(diào)整方法和熱脹輻條平衡長度溫控調(diào)整方法，并編寫了可行的剛度和溫度調(diào)整的Fortran程序用于ABAQUS中無導(dǎo)向輥模型的計(jì)算。通過監(jiān)控?zé)o導(dǎo)向輥模型的仿真計(jì)算過程，分析了無導(dǎo)向輥模型運(yùn)行時輻條的實(shí)際作用時的應(yīng)力、溫度分布和變化情況;建立了用于對比分析的導(dǎo)向輥模型，驗(yàn)證了無導(dǎo)向輥模型在預(yù)測軋制力能參數(shù)方面的穩(wěn)定性優(yōu)勢;研究了不同輻條調(diào)整方式對環(huán)件模型輸出的力能參數(shù)及環(huán)件長大情況的影響