高強(qiáng)鋼逐漸在建筑、交通、航海等方面取代普碳鋼地位,研究高強(qiáng)鋼熱軋卷取過程中應(yīng)力的分布和溫度分布是判斷鋼卷卷后是否會(huì)出現(xiàn)板形缺陷的重要依據(jù)。本課題根據(jù)鋼卷關(guān)于軸對(duì)稱的特性,考慮鋼卷的各向異性,基于彈性力學(xué)的基礎(chǔ)理論建立力平衡方程、幾何方程、物理方程,采用計(jì)算增量值代替計(jì)算全量值推導(dǎo)出計(jì)算鋼卷卷取過程中徑向位移增量方程組,進(jìn)而計(jì)算出鋼卷卷取過程中應(yīng)力增量。結(jié)合板的凸度擴(kuò)展到計(jì)算出三維狀態(tài)下鋼卷卷取過程中應(yīng)力增量,分析不同相對(duì)凸度、凸度指數(shù)條件下鋼卷卷取結(jié)束時(shí)徑向壓應(yīng)力與周向應(yīng)力分布;根據(jù)不同卸卷理論得出兩種卸卷方法,通過兩種卸卷后徑向壓應(yīng)力與周向應(yīng)力分布比較出兩種方法之間的優(yōu)劣�？紤]溫度對(duì)鋼卷卷取過程中的影響,將溫度場(chǎng)的計(jì)算與應(yīng)力的計(jì)算結(jié)合在一起得到熱軋鋼卷卷取過程中溫度場(chǎng)與應(yīng)力,得到考慮溫度影響后鋼卷卷取結(jié)束時(shí)和卸卷后的應(yīng)力分布。計(jì)算熱軋鋼卷卷取過程中的溫度場(chǎng)根據(jù)鋼卷逐層卷取的過程,采用三維非穩(wěn)態(tài)圓柱坐標(biāo)系拉普拉斯方程結(jié)合不同邊界條件求解得出。為了符合實(shí)際卷取情況,考慮了板帶在軋制過程中形成的邊浪或者中浪板形缺陷以及熱軋板帶在卷取前邊部向空氣中散熱的影響,將卷取中初始張力與初始溫度沿軸向... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

凸度指數(shù)不同卷取完成鋼卷徑向壓應(yīng)力分布

(a) 鋼卷相對(duì)凸度為 1% (b) 鋼卷相對(duì)凸度為 2%圖 2-7 相對(duì)凸度不同卷取完成鋼卷徑向壓應(yīng)力分布經(jīng)過前面分析可知，每層鋼卷的徑向壓應(yīng)力沿軸向分布主要受到凸度指數(shù)大小的影響，在凸度指數(shù)相同時(shí)，張力沿軸向方向上均勻部分的長(zhǎng)度占軸向的比例相同，因此每層板的徑向壓應(yīng)力沿軸向方向上均勻部分的長(zhǎng)度占軸向的比例也相同。此時(shí)，相對(duì)凸度越大，鋼卷軸向邊部越薄，力就越容易集中在中部。綜上，凸度指數(shù)相同時(shí)，相對(duì)凸度越大逐層鋼卷沿軸向均勻部分的徑向壓應(yīng)力就越大。根據(jù)上面相同凸度指數(shù)、不同相對(duì)凸度以及相同相對(duì)凸度、不同凸度指數(shù)這兩種情況下卷取完成時(shí)逐層板徑向壓應(yīng)力分布的分析可以得到：逐層鋼卷徑向壓應(yīng)力的大小及分布趨勢(shì)主要受到板厚大小及分布趨勢(shì)的影響；板厚分布集中，逐層鋼卷徑向壓應(yīng)力分布也集中；鋼卷中間板厚與邊部板厚差增大，鋼卷中間徑向壓應(yīng)力值也隨之而增大；兩者之間呈正相關(guān)影響趨勢(shì)。相對(duì)凸度相同取 1%，凸度指數(shù)不同時(shí)卷取結(jié)束鋼卷周向應(yīng)力分布如圖 2-8 所示：平直鋼卷卷取時(shí)，鋼卷沿軸向接觸完全周向應(yīng)力沿軸向分布均勻，沒有應(yīng)力集

(a) 鋼卷凸度指數(shù)為 6 次 (b) 鋼卷凸度指數(shù)為 4 次圖 2-8 凸度指數(shù)不同卷取完成鋼卷周向應(yīng)力分布有凸度的鋼卷由于板厚沿板寬方向分布不均勻，卷取的時(shí)候鋼卷沿軸向接觸松緊程度不同，鋼板較厚的地方接觸緊密，邊部較薄的地方接觸較松，接觸的松緊程度不同直接導(dǎo)致軸向各位置徑向應(yīng)力的不同，徑向應(yīng)力大小影響周向應(yīng)力大小。前面分析出凸度指數(shù)影響鋼卷平直部分沿軸向的分布，因此影響鋼卷周向應(yīng)力沿軸向分布的原因是凸度指數(shù)的大小。周向應(yīng)力影響鋼卷的周向應(yīng)變一開始為拉應(yīng)力的周向應(yīng)力使得鋼卷在卷取的時(shí)候有一個(gè)周向的變形，也方便卷取的進(jìn)行。卷取之后徑向方向上出現(xiàn)了徑向壓應(yīng)力，徑向應(yīng)力作用于鋼卷上下表面控制著鋼卷的徑向變形，周向力與徑向力形成力平衡相互影響，相互制約。隨著卷取過程的進(jìn)行內(nèi)層鋼卷上受到的壓應(yīng)力越來越大，徑向壓縮變形也越來越大。當(dāng)徑向壓應(yīng)力數(shù)值大到一定程度的時(shí)候，周向應(yīng)力可以減小為0，甚至為壓應(yīng)力。所以，在卷取完成的鋼卷外層周向應(yīng)力為拉應(yīng)力，越到內(nèi)層周向應(yīng)力越小甚至變?yōu)閴簯?yīng)力。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3259891