hn1000x300型鋼水平矯直的有限元數(shù)值仿真研究

1、碩士學位論文碩士學位論文論文題目論文題目：HN1000x300型鋼水平矯直的有限元數(shù)值仿真研究英文題目英文題目:FiniteelementnumericalsimulationresearchofhizontalstraighteningfHN1000x300學位類別學位類別：工程碩士研究生姓名研究生姓名：李銀平學號：學號：2014022260學科學科(領域領域)名稱名稱：機械工程指導教師指導教師：郭喜平職稱職稱：副教授協(xié)助指導教師：協(xié)

2、助指導教師：職稱：職稱：2016年6月6日分類號：分類號：TG332TG332密級：級：公開公開UDC：：學校代碼：10127學校代碼：10127內(nèi)蒙古科技大學碩士學位論文摘要H型鋼是一種經(jīng)濟斷面合、重量輕、結構簡單、外形美觀的型鋼，已得到廣泛的應用。在經(jīng)過外力和溫降變化時會出現(xiàn)殘余應力的改變進而對其穩(wěn)定性和安全性造成影響，因此在生產(chǎn)過程中必須進行矯直。本文結合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，采用有限元數(shù)值模擬及軟件仿真實時控制相結合的方法，對矯直過

3、程進行模擬計算，以得到矯直質量更高的H型鋼。本課題根據(jù)彈塑性彎曲變形有限元理論為指導，聯(lián)合包鋼現(xiàn)場實際生產(chǎn)中HN1000x300型鋼矯直質量情況以及我國HN1000x300型鋼的生產(chǎn)近況，根據(jù)現(xiàn)場提供的相關生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用ProE建立了HN1000x300型鋼水平九輥平行輥矯直模型，把建立好的模型導入ANSYSWkbench軟件中，對模型采用多區(qū)域的網(wǎng)格劃分，材料參數(shù)及邊界條件設置，施加初始條件，運用WkbenchLSDYNA模塊對HN1

4、000x300型鋼矯直過程進行計算模擬，提取矯直后殘余應力值和彎曲度值，研究HN1000x300型鋼在經(jīng)過各個矯直單元時的應力演變和彎曲度變化情況，得出了HN1000x300型鋼矯直生產(chǎn)中在各個單元變形區(qū)下矯后殘余應力大體呈“凹”字形演變狀態(tài)，R角及腹板上呈拉應力狀態(tài)和彎曲度符合國家標準要求的結果，同時符合現(xiàn)場要求，證明了矯直結果的可靠性。在現(xiàn)場矯直規(guī)程的基礎上對矯直規(guī)程進行優(yōu)化。通過“四因素五水平”正交試驗設計對HN1000x300型

5、鋼的矯直壓下量進行優(yōu)化數(shù)值仿真，把九輥水平矯直輥中上排矯直輥的四個壓下量設為變化因素，模擬仿真了25組試驗方案，提取矯后殘余應力及彎曲度值運用spss軟件進行統(tǒng)計比較分析，選取矯后殘余應力值和彎曲度符合國家標準的一組壓下量作為最佳矯直壓下量。同時對矯直速度進一步優(yōu)化，在現(xiàn)場矯直速度的基礎上逐步增大矯直速度并進行計算仿真，通過分析得出在最優(yōu)的矯直速度范圍內(nèi)計算仿真矯直過程其結果是滿足現(xiàn)場實際生產(chǎn)要求的，同時比現(xiàn)場采用的矯直速度大其生產(chǎn)率也