在軋制過程中,準確地預測軋制界面的接觸應(yīng)力對生產(chǎn)高質(zhì)量的板帶具有重要意義。傳統(tǒng)上所用的接觸應(yīng)力模型是基于經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)力學提出來的,雖然能夠解決許多實際工程問題,但有時也出現(xiàn)了理論與實際不符的情況。在傳統(tǒng)理論模型中,軋制接觸面上的接觸應(yīng)力通常被認為是局部的,即某一點的應(yīng)力僅與該點的受力狀態(tài)有關(guān),而與周圍鄰域內(nèi)其他點的受力狀態(tài)無關(guān)。實際上,軋制界面上某一點的受力不僅與該點的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān),還與周圍某一鄰域內(nèi)所有點的受力狀態(tài)有關(guān),即存在非局部效應(yīng)。為了反映軋制界面上的非局部效應(yīng),有必要利用非局部理論來進一步分析軋制界面上的接觸應(yīng)力。因此,本文將非局部理論引入軋制成形問題中,分別建立了Oden非局部模型下的接觸應(yīng)力模型和非局部應(yīng)力梯度模型下的接觸應(yīng)力模型,并對兩種非局部模型之間的差異進行了研究。為了確定非局部模型中的非局部特征參數(shù),本文設(shè)計開發(fā)了一種基于(改進)反演算法的間接測量軋制界面接觸應(yīng)力的傳感器,并對非局部特征參數(shù)的取值范圍進行了探討。本文的主要工作為:1.利用Oden非局部模型分別建立了無潤滑軋制和潤滑軋制情況下的軋制接觸應(yīng)力模型。分析了無潤滑軋制狀態(tài)下非局部接觸應(yīng)力和局部接觸應(yīng)力的區(qū)...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 軋制接觸應(yīng)力的理論研究
        1.2.1 工程法
        1.2.2 滑移線法
        1.2.3 有限元法
        1.2.4 條元法
    1.3 軋制界面接觸應(yīng)力分布的實驗研究
        1.3.1 以帶材為媒介的實驗研究
        1.3.2 以軋輥為媒介的實驗研究
    1.4 非局部理論
        1.4.1 Eringen非局部理論
        1.4.2 Oden非局模型
    1.5 本課題的研究內(nèi)容
第2章 基于Oden模型的軋制界面接觸應(yīng)力模型
    2.1 Oden非局部模型
    2.2 無潤滑軋制過程的非局部接觸應(yīng)力建模
        2.2.1 無潤滑軋制狀態(tài)下非局部接觸應(yīng)力的仿真分析和討論
    2.3 潤滑狀態(tài)下的非局部接觸應(yīng)力建模
        2.3.1 非局部潤滑摩擦模型
        2.3.2 潤滑狀態(tài)下入口區(qū)非局部接觸應(yīng)力建模
        2.3.3 潤滑狀態(tài)下塑性變形區(qū)非局部接觸應(yīng)力建模
        2.3.4 潤滑狀態(tài)下出口區(qū)非局部接觸應(yīng)力建模
        2.3.5 潤滑狀態(tài)下非局部接觸應(yīng)力的仿真分析和討論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于Eringen梯度理論的軋制接觸應(yīng)力模型
    3.1 非局部應(yīng)力梯度模型
    3.2 非局部應(yīng)力梯度模型在無潤滑軋制中的應(yīng)用
        3.1.1 庫倫摩擦模型下非局部軋制接觸應(yīng)力建模
        3.1.2 絕對恒定摩擦模型下非局部軋制接觸應(yīng)力建模
    3.3 非局部應(yīng)力梯度模型在潤滑軋制中的應(yīng)用
        3.3.1 入口區(qū)非局部接觸應(yīng)力建模
        3.3.2 塑性變形區(qū)接觸應(yīng)力建模
        3.3.3 出口區(qū)接觸應(yīng)力建模
        3.3.4 非局部接觸應(yīng)力的仿真分析和討論
    3.4 Oden模型和Eringen梯度模型的差異化研究
        3.4.1 兩種模型下非局部應(yīng)力
    3.5 Oden模型和應(yīng)力梯度模型差異化的仿真分析
        3.5.1 Oden模型和梯度模型的比較
        3.5.2 非局部特征參數(shù)對Oden模型和梯度模型的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 軋制界面接觸應(yīng)力的實驗研究
    4.1 反演算法預測接觸應(yīng)力的原理
    4.2 軋制界面接觸應(yīng)力的反演算法
        4.2.1 反演方程的推導
        4.2.2 仿真分析
    4.3 改進的接觸應(yīng)力反演算法
    4.4 兩種反演算法的比較
    4.5 軋制界面接觸應(yīng)力傳感器的開發(fā)
        4.5.1 傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.6 測量系統(tǒng)的設(shè)計
        4.6.1 應(yīng)變片及其接線方式
        4.6.2 應(yīng)變片的標定
    4.7 軋制實驗
    4.8 實驗信號的處理與分析
    4.9 本章小結(jié)
第5章 非局部特征參數(shù)的測量及取值范圍的研究
    5.1 確定非局部特征參數(shù)
    5.2 非局部特征參數(shù)的取值范圍
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學位期間參加的科研項目



本文編號：3829431