發(fā)布時間：2017-07-20 22:28

  本文關鍵詞：基于ANSYS的超寬型卷板機超靜定問題的研究

  更多相關文章： 超寬卷板機 撓度 超靜定 上輥撓變 上橫梁優(yōu)化 逆推法

【摘要】：卷板機簡單定義為板材彎曲成形設備,它主要運用在石油化工、造船、鍋爐、核電、化工機械、機械制造等行業(yè)或部門。隨著鍋爐、造船、化工、石油、壓力容器等行業(yè)向著更大型化方向發(fā)展,越來越多的領域都急需超寬型卷板機。超寬型卷板機的輥子會很長,上輥必須加橫梁支撐,否則上輥將產(chǎn)生過大的撓度變形,影響卷板的精度。一般情況下,可以根據(jù)卷制鋼板的要求：板厚、板寬、最大規(guī)格時最小卷筒直徑及屈服極限,算出上輥受力,除以輥身長度,得到卷制鋼板對上輥底部的均布載荷。建立模型,利用ANSYS模擬,得到上輥在僅受均布載荷時的撓度。對于超寬型卷板機,其卷制的鋼板寬度達到12m,為了減小上輥的撓變,一般還會通過上橫梁和支撐輥予以加強剛度,這時,上輥除了受到鋼板的均布載荷之外,還受到幾個支撐輥的集中力的作用,每個支撐輥的集中力如何求解,屬于超靜定問題,無法準確計算,只能借助ANSYS進行逆推求解。所謂逆推法,假設知道結(jié)果的情況下,反推過程,最后選取一組最理想的情況,作為支撐輥集中力的求解結(jié)果。作者假設一系列支反力的大小,模擬上輥在受到均布載荷及四個集中力的雙重作用下,找到輥子的撓度接近所允許的最大撓度,從而近似求得四個集中力。再將這組集中力作用到上橫梁,通過不斷調(diào)整上橫梁的截面尺寸,來觀察上橫梁的一系列撓度,最后選一個上橫梁撓度小于且接近上輥撓度時的上橫梁截面尺寸,作為上橫梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果。最后,還提出了根據(jù)模擬出超靜定問題的每個支撐輥受力,對上輥采用油缸加力傳感器方式進行主動補償?shù)姆椒?使上輥在受到鋼板對其作用均布載荷情況下,其撓度仍在可控范圍之內(nèi)。
【關鍵詞】：超寬卷板機 撓度 超靜定 上輥撓變 上橫梁優(yōu)化 逆推法
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333.24
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 國內(nèi)外卷板機發(fā)展的歷史及概況9-11
• 1.1.1 國外卷板機發(fā)展的歷史及概況9-10
• 1.1.2 國內(nèi)卷板機發(fā)展的歷史及概況10-11
• 1.2 卷板成形技術11-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)卷板成形技術12
• 1.2.2 現(xiàn)代卷板成形技術12-13
• 1.3 選題的目的與意義13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 2 卷板機的主要特性16-26
• 2.1 卷板機的分類與特點16-18
• 2.1.1 卷板的分類16
• 2.1.2 卷板機的分類16-17
• 2.1.3 卷板機的使用范圍與條件17-18
• 2.2 卷板成形的原理18-19
• 2.3 卷板機的工作原理19-21
• 2.4 卷板機的工藝21-24
• 2.5 卷板機的基本參數(shù)24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 3 設備的主要結(jié)構(gòu)及關鍵件力學計算與分析26-36
• 3.1 設備的主要結(jié)構(gòu)26-29
• 3.2 三輥卷板機關鍵件力學分析29-34
• 3.2.1 卷制板材的工作范圍29-30
• 3.2.2 對稱式三輥卷板機上輥受力及最大彎曲力矩的計算30-32
• 3.2.3 水平下調(diào)式三輥卷板機上輥受力及最大彎曲力矩的計算32-34
• 3.3 本章小結(jié)34-36
• 4 超寬型卷板機上輥有限元模型的建立與求解36-50
• 4.1 上輥在超靜定情況下的撓度補償36
• 4.2 有限單元法的概述36-39
• 4.2.1 有限單元法原理37
• 4.2.2 有限單元法分析計算基本思路37-39
• 4.3 ANSYS模塊與分析過程39
• 4.4 模型建立前期準備39-44
• 4.4.1 單元的選擇41-42
• 4.4.2 實常數(shù)的定義與材料模型的選擇42-43
• 4.4.3 建立幾何模型與網(wǎng)格劃分43-44
• 4.4.4 約束邊界條件與施加載荷44
• 4.5 上輥力學模型的建立44-45
• 4.6 上輥受力分析與計算45-49
• 4.6.1 上輥在均布載荷作用下的撓度46-47
• 4.6.2 上輥在四個集中力作用下的撓度47-48
• 4.6.3 上輥綜合受力分析48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 5 超寬型卷板機上橫梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與撓度補償50-58
• 5.1 現(xiàn)有大型卷板機上橫梁結(jié)構(gòu)50-53
• 5.1.1. 某16米大型船用卷板機上橫梁結(jié)構(gòu)介紹與分析50-51
• 5.1.2 某大型卷板機上輥撓曲變形的補償方法51-53
• 5.2 上橫梁提供上輥主動撓度補償53-54
• 5.3 上橫梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與分析54-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 6 結(jié)論與展望58-60
• 6.1 結(jié)論58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-64
• 碩士研究生學習階段發(fā)表的論文64-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊旭軍;;大型3輥卷板機的設計研發(fā)[J];上海電氣技術;2014年01期

，

本文編號：570311