隨著前幾年鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)能過剩而引起的環(huán)境等問題日益嚴(yán)重和保護(hù)環(huán)境等一系列政策的出臺(tái),“綠色鋼鐵”及“綠色加工”將成為今后鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及解決環(huán)境問題的主要方法。振動(dòng)時(shí)效(Vibration Stress Relief)由于具有用時(shí)短、高效率和綠色無污染等優(yōu)點(diǎn),在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)中有著很大的發(fā)展?jié)摿�。同時(shí),目前振動(dòng)時(shí)效主要集中于圓筒焊接件、大型鍛造件和鑄件上的研究,而關(guān)于冷軋帶鋼的研究很少,所以對(duì)冷軋帶鋼的振動(dòng)時(shí)效工藝的模擬研究和試驗(yàn)探究是十分有必要的,而降低和均化冷軋帶鋼中的殘余應(yīng)力是防止板形缺陷追求的重要目標(biāo)�；谝陨涎芯勘尘�,本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾部分:(1)基于彈塑性有限元數(shù)值模擬方法,提出了一種可以獲得板帶殘余應(yīng)力的方法,并通過數(shù)值軋制模擬得到了塑性加工后具有殘余應(yīng)力的冷軋帶鋼,對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。(2)建立了一種冷軋帶鋼的振動(dòng)時(shí)效模型,對(duì)軋制后的帶鋼添加振動(dòng)時(shí)效工藝,改變工藝參數(shù)模擬帶鋼的振動(dòng)時(shí)效,獲得了振動(dòng)對(duì)帶鋼中殘余應(yīng)力的改善規(guī)律,驗(yàn)證了采用振動(dòng)的方式消除帶鋼的殘余應(yīng)力是可行的。(3)根據(jù)ABAQUS對(duì)冷軋帶鋼的振動(dòng)時(shí)效模擬研究結(jié)果,確定了激振力、激振頻率以及激振時(shí)間等激振工藝參數(shù)的選取原則。(4)基于激振工藝參數(shù)確定原則,設(shè)計(jì)并改進(jìn)了振動(dòng)平臺(tái)并使用東華測(cè)試分析系統(tǒng)和應(yīng)變片的方式在該平臺(tái)上對(duì)兩種帶鋼進(jìn)行了試驗(yàn)研究,分析討論了振前和振后鋼板固有頻率的變化和板帶表面應(yīng)變出現(xiàn)的明顯變化情況,得到了振動(dòng)時(shí)效能夠消除帶鋼殘余應(yīng)力的結(jié)論。本文利用理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)振動(dòng)時(shí)效的原理、激振參數(shù)的選擇和振動(dòng)時(shí)效的效果進(jìn)行了研究和分析,得到了振動(dòng)時(shí)效處理對(duì)帶鋼殘余應(yīng)力有顯著的減少與均化作用。本文所獲得的研究結(jié)果可以為冷軋帶鋼的振動(dòng)時(shí)效應(yīng)用提供一些借鑒和指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG335
【部分圖文】：

圖 1-1 焊接件振動(dòng)時(shí)效處理的現(xiàn)場(chǎng)(3) 振動(dòng)時(shí)效技術(shù)開始研究應(yīng)用在航空航天行業(yè)的金屬件上（鈦合金、鋁合金等）。(4) 振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的頻率從低頻向高頻發(fā)展，從機(jī)械振動(dòng)朝著超聲振動(dòng)及機(jī)械振動(dòng)和超聲振動(dòng)相結(jié)合的多元化方向發(fā)展。1.4 課題研究目的和意義冷軋帶鋼在鋼鐵產(chǎn)量中占有重要的比例和地位，正是由于冷軋帶鋼板形控制難度大，技術(shù)含量高，所以冷軋帶鋼的生產(chǎn)質(zhì)量代表著一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展程度。和發(fā)達(dá)國家相比，本國冷軋帶鋼的比例較低，有巨大的成長空間[52]。冷軋帶鋼是采用冷軋形式生產(chǎn)出來的板帶產(chǎn)品[53]，它因具有高性能和高質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在家電、汽車、輕工業(yè)等制造業(yè)，所以近年來對(duì)冷軋帶鋼的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格。高質(zhì)量和高附加價(jià)值的產(chǎn)品更有競爭力，因此十分有必要提升帶鋼的質(zhì)量。

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文3.1.2 模型的建立及網(wǎng)格劃分冷軋過程中的機(jī)構(gòu)包含工作軋輥、支撐軋輥，機(jī)器支架等工作機(jī)構(gòu)和減速機(jī)聯(lián)軸器等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。軋制過程是軋件的塑性加工過程，為了節(jié)約計(jì)算時(shí)間，在模擬中要考慮模型的簡化，因此不考慮機(jī)架等機(jī)構(gòu)。在模型中只考慮軋輥和軋件與現(xiàn)實(shí)的軋制生產(chǎn)過程相差不大。由于軋件需要在振動(dòng)模擬過程中使用，所以在軋制模擬過程中建立全部模型二維平面模型如圖 3-1 所示。采用 ABAQUS 中的通用、隱式計(jì)算方法。通用、隱式是通過一次一次的迭代進(jìn)行計(jì)算的，所以網(wǎng)格劃分的少，迭代的次數(shù)就少，計(jì)算的速度就快。在工作輥與軋件接觸的位置進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化，輥?zhàn)优c軋件網(wǎng)格的比值大約在 1: 3 左右。

子線速度的速度 v 50m m /s進(jìn)入輥縫，而件向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件的塑性加工。3.3 振動(dòng)過程模擬通過軋制過程的模擬，可以獲得塑殘余應(yīng)力場(chǎng)，所以在應(yīng)力選項(xiàng)上選擇軋制后的殘余應(yīng)力場(chǎng)，如圖 3-2 所示。模型是厚度方向上的軋件內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)該是相延伸率不一樣，所以不同厚度上的殘余應(yīng)擬后軋件上的殘余應(yīng)力的總體規(guī)律是表屬受壓應(yīng)力，這是由于芯部金屬延伸的金屬阻止芯部金屬延伸，所以芯部受壓軋件厚度方向上建立一條路徑用于提取3 就是路徑上的殘余應(yīng)力具體數(shù)值。

【參考文獻(xiàn)】

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