基于熱力耦合的鑄軋輥彈性變形數(shù)值模擬.pdf

1、鋁板坯連續(xù)鑄軋是一種高效、節(jié)能、環(huán)保工藝，鑄軋輥是此系統(tǒng)的核心部件。隨著鋁板坯連續(xù)鑄軋工藝向提速與減薄方向發(fā)展，鑄軋板板形問題日益突出。本文以計(jì)算分析鑄軋輥彈性變形為研究目標(biāo)，根據(jù)鋁板坯鑄軋工藝和鑄軋輥的特點(diǎn)，通過(guò)理論推導(dǎo)、數(shù)值仿真、優(yōu)化擬合和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等手段，結(jié)合非線性熱力耦合有限元理論，計(jì)算分析鑄軋輥熱力耦合彈性變形，為鑄軋輥?zhàn)罴言驾佇偷拇_定提供依據(jù)，為板形控制提供理論參考。全文的研究工作內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)如下： 針對(duì)鋁板坯鑄軋

2、工藝和鑄軋輥的特點(diǎn)，系統(tǒng)地研究了鑄軋輥?zhàn)冃斡?jì)算分析理論的國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)，并簡(jiǎn)單評(píng)析。 根據(jù)鑄軋工藝的特殊性和鑄軋輥本身的特點(diǎn)，考慮溫度載荷的影響，建立了鑄軋輥?zhàn)冃螣崃︸詈嫌?jì)算分析模型；對(duì)于鑄軋輥與板坯之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)和接觸問題，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)邊界條件的接觸判據(jù)，采用了軋輥-板坯動(dòng)態(tài)接觸邊界的自動(dòng)處理算法，有效地提高了接觸搜索的計(jì)算效率；在非線性熱力耦合有限元理論基礎(chǔ)上，耦合分析溫度載荷-變形之間的相互影響；體現(xiàn)了鋁板坯鑄軋過(guò)程為材料非線

3、性、幾何非線性和接觸非線性的大變形。 確定了計(jì)算鑄軋輥?zhàn)冃侮P(guān)鍵的邊界條件；計(jì)算得到了鑄軋力分布規(guī)律，分析了工藝參數(shù)對(duì)鑄軋力的影響。 分析計(jì)算了鑄軋輥彈性變形和彈性壓扁，得到了原始輥型；分析了工藝參數(shù)對(duì)鑄軋輥彈性變形的影響；為鑄軋輥的設(shè)計(jì)、加工和板形控制提供數(shù)據(jù)參考、理論依據(jù)。 考慮生產(chǎn)實(shí)踐中可能面對(duì)的各種實(shí)際問題而進(jìn)行鑄軋輥原始輥型優(yōu)化和擬合，得到了最佳原始輥型；為鑄軋輥的設(shè)計(jì)、加工提供數(shù)據(jù)參考、理論依據(jù)。