310乙字鋼軋制過程實驗研究及三維有限元模擬.pdf

1、310乙字鋼是鐵路貨車車廂的重要結構件.從技術角度講,310乙字鋼變形復雜、生產技術難度大、孔型設計要求高.包鋼軌梁廠生產的310乙字鋼一直采用現(xiàn)有的孔型系統(tǒng),在軋制過程中存在腿部在孔型中充不滿,造成腿部尺寸短尺的技術難題.為了分析研究310乙字鋼在孔型中的變形規(guī)律及孔型設計對產品質量的影響,該文采用了軋制實驗和有限元模擬兩種方法進行研究.該文針對孔型系統(tǒng),將孔型縮小為實際尺寸的1/5,利用實驗軋機軋制鉛試樣的實驗方法,研究了孔型形狀參

2、數、道次壓下量等因素對310乙字鋼成型的影響,為改變孔型系統(tǒng)、提高產品質量提供了解決的方向.實驗結果表明:增長短腿水平投影長度有助于短腿的伸長.同時,實驗室軋制的過程也為有限元模擬提供了計算策略.在軋制實驗的同時,采用顯示有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,對310乙字鋼的軋制過程進行彈塑性有限元模擬,研究了950Ⅱ孔軋制變形過程中各道次軋件斷面節(jié)點的x、y方向的流動規(guī)律.同時在模擬過程中,采用了多種方案進行模擬,對各種計算結果進行相

3、互的比較,其變形規(guī)律與實驗室模擬結果是一致的,從而可以得出應用有限元軟件進行軋制過程的實驗模擬是可靠的.運用數值模擬方法,采用不同的孔型系統(tǒng)方案,模擬分析了采用連鑄坯料軋制310乙字鋼的可行性.通過比較結果,選用最優(yōu)的方案(即D 軋制方案)進行工業(yè)試驗,從而減少了實驗室試驗的環(huán)節(jié),縮短了產品開發(fā)的步驟,降低了產品研制的成本,提高了產品的市場競爭力.為了使ANSYS有限元軟件能夠具有在分析310乙字鋼軋制過程中的通用性,該文在ANSYS軟