發(fā)布時(shí)間：2021-01-23 02:09

　　針對(duì)某鋼廠寬厚板軋機(jī)輥端關(guān)節(jié)頻繁開裂的問題,建立了輥端關(guān)節(jié)的三維有限元模型,并施加扭矩進(jìn)行應(yīng)力分析。結(jié)果表明有限元分析結(jié)果與實(shí)際使用情況非常一致,最薄弱部位為槽口根部的圓角應(yīng)力集中部位。為提升關(guān)節(jié)的承載能力,以柔度最小作為優(yōu)化目標(biāo),以圓角應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力作為約束條件,對(duì)原關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表面形貌優(yōu)化,得到了一個(gè)類似變圓角的結(jié)構(gòu)特征。依據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)圓角應(yīng)力集中部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)重設(shè)計(jì)及對(duì)比分析,結(jié)果表明,采用變圓角結(jié)構(gòu)后結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力減少了約100MPa,應(yīng)力降幅達(dá)20%,說明軋機(jī)輥端關(guān)節(jié)的承載能力得到了大幅提升。 

【文章來源】：冶金設(shè)備. 2020,(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

軋機(jī)輥端關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)

單元?jiǎng)澐质怯邢拊Ｖ休^重要的一環(huán)，單元生成的質(zhì)量和密度對(duì)計(jì)算的準(zhǔn)確性有非常重要的影響。特別是單元尺寸的選擇非常關(guān)鍵。對(duì)此，采用自適應(yīng)單元?jiǎng)澐址椒�，根�?jù)結(jié)構(gòu)表面輪廓的曲率變化，設(shè)置單元尺寸為2-50mm不等進(jìn)行網(wǎng)格劃分。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分流程為:首先，在單元生成前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部簡(jiǎn)化，去除非關(guān)鍵區(qū)的小孔洞，倒角等特征;然后，在實(shí)體表面根據(jù)設(shè)定的條件生成2D單元，并對(duì)2D單元進(jìn)行質(zhì)量檢查，若質(zhì)量檢查不合格則自動(dòng)進(jìn)行重新劃分，直到質(zhì)量檢查合格為止;最后，在2D單元的基礎(chǔ)上，軟件自動(dòng)生成3D實(shí)體單元，最終生所單元模型如圖2所示�？梢�，扁頭和叉頭的單元尺寸有明顯變化，在非關(guān)鍵計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格整體尺寸較大，在關(guān)鍵計(jì)算區(qū)域單元尺寸相對(duì)較小，尤其是在關(guān)鍵計(jì)算區(qū)的圓角、倒角等結(jié)構(gòu)，單元尺寸非常精細(xì)。2.1.3 接觸設(shè)置

軋制過程中，軋輥存在正反轉(zhuǎn)式工況，此時(shí)扭矩方向逆轉(zhuǎn)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承受顯著的對(duì)稱應(yīng)力循環(huán)作用。因此其疲勞特性為對(duì)應(yīng)特征特性。在有限元軟件中，約束扁頭的遠(yuǎn)端一側(cè)，在叉頭的遠(yuǎn)側(cè)內(nèi)圓柱面建立用于施加扭矩的rigid單元，在rigid的主節(jié)點(diǎn)上施加繞軸向的3520k N·m的峰值扭矩。2.3 結(jié)果討論


本文編號(hào)：2994335