發(fā)布時(shí)間：2017-07-07 13:00

  本文關(guān)鍵詞：對(duì)稱三輥卷板機(jī)上輥和床身的理論分析與數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 三輥卷板機(jī) 理論分析 ANSYS SolidWorks AutoCAD Mechanical 撓度 床身 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：對(duì)稱三輥卷板機(jī)是一種能彎曲金屬板材的成形設(shè)備,可以將鋼板彎曲成筒狀、弧狀、錐狀等各種形狀的板件。三輥卷板機(jī)是重型機(jī)械行業(yè)中不可或缺的一份子,常應(yīng)用于石油、化工、壓力容器等重工業(yè)行業(yè)中。目前,卷板機(jī)行業(yè)向更大,更精密的方面發(fā)展,而卷板機(jī)行業(yè)面臨的問題更多為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的問題。本文以首鋼長(zhǎng)鋼(集團(tuán))鍛壓公司的對(duì)稱三輥卷板機(jī)為對(duì)象做了以下的研究。(1)計(jì)算對(duì)稱三輥卷板機(jī)的工藝參數(shù),得到了上下輥在對(duì)稱三輥卷板機(jī)卷制板材中的作用力,再計(jì)算出整個(gè)卷板機(jī)床身所受到的理論作用力,對(duì)后續(xù)研究三輥卷板機(jī)卷制板材的過程中,床身所受到的作用力進(jìn)行的仿真分析提供理論支持。(2)利用ANSYS軟件建立卷板機(jī)卷板過程的三維模型,運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA對(duì)卷板機(jī)工作進(jìn)程進(jìn)行有限元分析,得出當(dāng)卷板機(jī)卷制不同板材時(shí),所對(duì)應(yīng)的上輥下壓量是不同的,分析卷制板材時(shí)上下輥與板材的接觸正壓力和扭矩,得到床身(底座)的受力情況,并將仿真結(jié)果與之前用工藝參數(shù)得到的理論值進(jìn)行對(duì)比,分析誤差原因。(3)因?yàn)槔碚撚?jì)算值與仿真結(jié)果誤差在允許范圍內(nèi),可以將理論計(jì)算值應(yīng)用于模擬仿真。在卷板機(jī)卷板時(shí),為了保證板材的成形質(zhì)量,保證成形筒型的圓度和母線的直線度符合要求,我們必須保證上輥有足夠的剛度。本文用理論公式計(jì)算得到上輥受力,再用于AutoCAD Mechanical軟件模擬,模擬卷板機(jī)上輥所受的均布載荷,用Mechanical軟件進(jìn)行逆推求解,來補(bǔ)償上輥撓度,保證板材成型質(zhì)量。(4)利用ANSYS軟件對(duì)卷板機(jī)床身部分的三維模型(SolidWorks軟件建立)進(jìn)行有限元分析,在滿足應(yīng)力和變形量的條件下,優(yōu)化床身結(jié)構(gòu),減輕床身的重量,達(dá)到節(jié)省生產(chǎn)成本的目的,實(shí)際應(yīng)用于生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：三輥卷板機(jī) 理論分析 ANSYS SolidWorks AutoCAD Mechanical 撓度 床身 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG305
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景及其意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外卷板機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)10-19
• 1.2.1 目前我國(guó)卷板機(jī)的基本狀況10-18
• 1.2.2 目前國(guó)外卷板機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 目前我國(guó)卷板機(jī)發(fā)展趨勢(shì)19
• 1.3 基于ANSYS有限元的優(yōu)化技術(shù)19-21
• 1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 2 卷板理論計(jì)算和工藝參數(shù)分析22-35
• 2.1 板材彎曲的理論分析22-24
• 2.1.1 金屬板料的彎曲過程分析22-23
• 2.1.2 對(duì)板材彎曲影響的共性因素23-24
• 2.2 卷板工藝過程的理論分析24-26
• 2.3 三輥卷板機(jī)卷板工藝參數(shù)的分析26-32
• 2.3.1 卷板機(jī)卷板時(shí)工藝參數(shù)的分析26-32
• 2.3.2 理論分析計(jì)算結(jié)果32
• 2.4 板材理論上輥下壓量與卷制半徑的關(guān)系32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 三輥卷板機(jī)卷板的仿真分析35-49
• 3.1 引言35
• 3.2 模型建立前期準(zhǔn)備35-42
• 3.2.1 選擇單元類型35-36
• 3.2.2 實(shí)常數(shù)的定義36
• 3.2.3 定義材料模型36-38
• 3.2.4 建立卷制板材過程的幾何模型38
• 3.2.5 有限元網(wǎng)格劃分模型的建立38-39
• 3.2.6 處理邊界條件39-40
• 3.2.7 處理接觸40-41
• 3.2.8 處理摩擦41
• 3.2.9 建立局部坐標(biāo)系41
• 3.2.10 確定虛擬轉(zhuǎn)速41-42
• 3.3 仿真結(jié)果的計(jì)算分析42-48
• 3.3.1 分析多次成形仿真的結(jié)果42-45
• 3.3.2 分析一次成形仿真的結(jié)果45-46
• 3.3.3 分析一次成形中上輥受力46-47
• 3.3.4 分析一次成形中下輥受力47
• 3.3.5 分析床身受力仿真的結(jié)果47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 對(duì)稱三輥卷板機(jī)上輥撓度補(bǔ)償計(jì)算與受力分析49-54
• 4.1 引言49
• 4.2 建立上輥數(shù)學(xué)模型49-52
• 4.3 AutoCAD Mechanical上輥受力分析與計(jì)算52
• 4.4 上輥設(shè)計(jì)的分析與討論52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 5 三輥卷板機(jī)床身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)54-63
• 5.1 床身結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析54-59
• 5.1.1 建立床身ANSYS有限元力學(xué)模型54-55
• 5.1.2 運(yùn)用SolidWorks建立三維模型55-56
• 5.1.3 材料參數(shù)選擇56
• 5.1.4 定義網(wǎng)格劃分56
• 5.1.5 定義約束條件56-57
• 5.1.6 定義載荷條件57-58
• 5.1.7 進(jìn)行ANSYS有限元計(jì)算結(jié)果分析58-59
• 5.2 床身結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)59-60
• 5.3 床身結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的設(shè)計(jì)和計(jì)算60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄69-70
• 致謝70

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郝劍;羅震;凡乃峰;董建濤;;基于ANSYS/LS-DYNA的對(duì)稱式三輥卷板過程仿真[A];第十五次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

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本文編號(hào)：530249