隨著前幾年鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)能過剩而引起的環(huán)境等問題日益嚴重和保護環(huán)境等一系列政策的出臺,“綠色鋼鐵”及“綠色加工”將成為今后鋼鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢以及解決環(huán)境問題的主要方法。振動時效(Vibration Stress Relief)由于具有用時短、高效率和綠色無污染等優(yōu)點,在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)中有著很大的發(fā)展?jié)摿�。同時,目前振動時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,所以對冷軋帶鋼的振動時效工藝的模擬研究和試驗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�；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,對該方法進行了驗證。(2)建立了一種冷軋帶鋼的振動時效模型,對軋制后的帶鋼添加振動時效工藝,改變工藝參數(shù)模擬帶鋼的振動時效,獲得了振動對帶鋼中殘余應(yīng)力的改善規(guī)律,驗證了采用振動的方式消除帶鋼的殘余應(yīng)力是可行的。(3)根據(jù)ABAQUS對冷軋帶鋼的振動時效模擬研究結(jié)果,確定了激振力、激振頻率以及激振時間等激振工藝參數(shù)的選取原則。(4)基于激振工藝參數(shù)確定原則,設(shè)計并改進了振動平臺并使用東華測試分析系統(tǒng)和應(yīng)變片的方式在該平臺上對兩種帶鋼進行了試驗研究,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,得到了振動時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研究相結(jié)合的方法,對振動時效的原理、激振參數(shù)的選擇和振動時效的效果進行了研究和分析,得到了振動時效處理對帶鋼殘余應(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時效應(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 焊接件振動時效處理的現(xiàn)場(3) 振動時效技術(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) 振動時效技術(shù)的頻率從低頻向高頻發(fā)展，從機械振動朝著超聲振動及機械振動和超聲振動相結(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)量代表著一個國家的工業(yè)發(fā)展程度。和發(fā)達國家相比，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)，所以近年來對冷軋帶鋼的質(zhì)量要求越來越嚴格。高質(zhì)量和高附加價值的產(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構(gòu)包含工作軋輥、支撐軋輥，機器支架等工作機構(gòu)和減速機聯(lián)軸器等傳動機構(gòu)。軋制過程是軋件的塑性加工過程，為了節(jié)約計算時間，在模擬中要考慮模型的簡化，因此不考慮機架等機構(gòu)。在模型中只考慮軋輥和軋件與現(xiàn)實的軋制生產(chǎn)過程相差不大。由于軋件需要在振動模擬過程中使用，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、隱式計算方法。通用、隱式是通過一次一次的迭代進行計算的，所以網(wǎng)格劃分的少，迭代的次數(shù)就少，計算的速度就快。在工作輥與軋件接觸的位置進行網(wǎng)格細化，輥子與軋件網(wǎng)格的比值大約在 1: 3 左右。

子線速度的速度 v 50m m /s進入輥縫，而件向前移動，實現(xiàn)工件的塑性加工。3.3 振動過程模擬通過軋制過程的模擬，可以獲得塑殘余應(yīng)力場，所以在應(yīng)力選項上選擇軋制后的殘余應(yīng)力場，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】

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本文編號：2830985