基于動態(tài)有限元分析的矯直機壓下參數(shù)模型研究.pdf

1、輥式矯直機是保證板帶材平直度、消除殘余應(yīng)力或使殘余應(yīng)力重新分布的重要設(shè)備,它決定著鋼板的最終生產(chǎn)精度和質(zhì)量。而在矯直環(huán)節(jié)中,矯直工藝參數(shù)模型是保證矯直質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。本文以某熱軋橫切機組中的11輥矯直機為研究對象,針對該矯直機模型精度低、覆蓋面窄這一現(xiàn)狀,采用虛擬支點的概念建立新型的矯直機工藝模型,并結(jié)合現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù),利用有限元分析方法對矯直過程進行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果對矯直機壓下參數(shù)進行優(yōu)化,為解決中厚板矯直機工藝參數(shù)的設(shè)定提供了一種

2、簡便易行的途徑。本文主要研究內(nèi)容包括:
　　 1.采用虛擬支點的概念建立了合理的矯直過程的力學(xué)模型,運用彈塑性變形理論,推導(dǎo)出矯直機工作輥壓下量與反彎曲率之間的關(guān)系,利用該關(guān)系,以矯后殘余曲率為衡量標(biāo)準(zhǔn),對矯直機工藝參數(shù)的設(shè)定進行了優(yōu)化。
　　 2.根據(jù)矯直機的結(jié)構(gòu)工藝參數(shù),建立中厚板矯直過程的三維動態(tài)有限元模型,通過比較仿真結(jié)果和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù),修正有限元模型；并在此基礎(chǔ)上對整個矯直過程進行動態(tài)分析,重點研究鋼板在矯直過

3、程中各向應(yīng)力特征,應(yīng)力變化規(guī)律,矯后殘余應(yīng)力和平直度。通過分析矯直過程中鋼板橫截面上的應(yīng)力變化規(guī)律,可以得到,在矯直過程中,鋼板內(nèi)部應(yīng)力以應(yīng)力波的形式從軋件頭部向尾部傳遞,其中沿矯直方向的縱向應(yīng)力占主導(dǎo)地位。
　　 3.通過設(shè)定不同的壓下參數(shù)進行仿真分析,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)抬高1＃輥的位置可以改善板型和矯后鋼板殘余應(yīng)力的分布,進而提高矯直質(zhì)量；并利用該方法對其他不同厚度和高強度的鋼板(主要是厚度>16mm,強度>600MPa)進行模擬求解