冷軋過程中熱裝組合式支承輥微動(dòng)行為及疲勞壽命的研究
本文關(guān)鍵詞:冷軋過程中熱裝組合式支承輥微動(dòng)行為及疲勞壽命的研究
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【摘要】:熱裝組合式冷軋支承輥是一種新型的鍛鋼支承輥,雖然這種支承輥沒有整體式支承輥應(yīng)用廣泛,但它芯部韌性好、表面硬度高、具有良好的耐磨性、綜合機(jī)械性能優(yōu)良。并且輥芯承受應(yīng)力小不易損壞,可以重復(fù)使用,大大降低了生產(chǎn)費(fèi)用。而我國對組合支承輥的研究還處于起步階段,對它的應(yīng)用主要依靠來自于整體式支承輥的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。組合式支承輥的熱裝工藝參數(shù)以及冷軋工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)對輥套外表面滾動(dòng)接觸疲勞壽命以及輥套和輥芯配合表面微動(dòng)疲勞壽命的影響機(jī)理缺乏系統(tǒng)深入的理論研究。本文以寶鋼1220冷軋機(jī)機(jī)座為分析對象,主要研究了以下內(nèi)容:(1)利用有限元軟件Abaqus對1220四輥軋機(jī)冷軋機(jī)的主體部分建立二維、三維模型,得出軋制過程中組合式支承輥的應(yīng)力應(yīng)變分布,并比較輥套厚度、軋制力、彎輥力、摩擦系數(shù)、過盈量對應(yīng)力應(yīng)變的影響。(2)在Abaqus中將輥套和輥芯裝配面上的位移提取出來并處理,從而得出裝配面上對應(yīng)節(jié)點(diǎn)在軋制過程中的微動(dòng)滑移量、微動(dòng)滑移軌跡、微動(dòng)滑移速度及摩擦功等參數(shù),并利用G參數(shù)法預(yù)測微動(dòng)疲勞裂紋出現(xiàn)的位置。(3)利用局部應(yīng)力應(yīng)變法建立預(yù)測熱裝組合式支承輥疲勞壽命的模型。(4)利用Abaqus計(jì)算得到的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果及疲勞耐久分析軟件FE-SAFE計(jì)算組合式支承輥的疲勞壽命。
【關(guān)鍵詞】:組合支承輥 應(yīng)力分布 微動(dòng)行為 局部應(yīng)力應(yīng)變法 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG333.17
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 帶鋼冷軋支承輥的研究現(xiàn)狀10-15
- 1.1.1 冷軋支承輥的制造方法10-11
- 1.1.2 熱裝組合式支承輥的優(yōu)勢及研究進(jìn)展11-12
- 1.1.3 熱裝組合式支承輥的主要失效形式12-13
- 1.1.4 滾動(dòng)接觸疲勞壽命預(yù)測國內(nèi)外研究進(jìn)展13-14
- 1.1.5 微動(dòng)疲勞壽命預(yù)測國內(nèi)外研究進(jìn)展14-15
- 1.2 課題的研究目的和意義15-16
- 1.3 主要研究內(nèi)容和方法16-18
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容16
- 1.3.2 主要研究方法16-18
- 第2章 基于Abaqus的組合式支承輥的應(yīng)力應(yīng)變分析18-40
- 2.1 Abaqus仿真計(jì)算過程19-24
- 2.1.1 設(shè)備工藝參數(shù)及力學(xué)性能參數(shù)19-20
- 2.1.2 Abaqus的分析步驟20-21
- 2.1.3 三維建模21
- 2.1.4 分析步設(shè)置21-22
- 2.1.5 網(wǎng)格劃分22-24
- 2.2 模擬結(jié)果24-37
- 2.2.1 裝配應(yīng)力分布及影響因素24-27
- 2.2.2 軋制過程中過盈裝配面應(yīng)力分布及影響因素27-33
- 2.2.3 輥套外表面應(yīng)力的分布及影響因素33-37
- 2.3 倒角對熱裝組合式支承輥應(yīng)力的影響37-39
- 2.4 本章小結(jié)39-40
- 第3章 組合式支承輥過盈裝配面上的微動(dòng)滑移行為40-56
- 3.1 裝配面上微動(dòng)滑移量分布41-43
- 3.2 裝配面上微動(dòng)滑移量的影響因素43-47
- 3.2.1 輥套厚度對微動(dòng)滑移量的影響44
- 3.2.2 過盈量對微動(dòng)滑移量的影響44-45
- 3.2.3 彎輥力對微動(dòng)滑移量的影響45-46
- 3.2.4 軋制力對微動(dòng)滑移量的影響46-47
- 3.2.5 摩擦系數(shù)對微動(dòng)滑移量的影響47
- 3.3 過盈裝配面上節(jié)點(diǎn)的微動(dòng)滑移軌跡47-52
- 3.4 過盈裝配面上節(jié)點(diǎn)的微動(dòng)滑移速度52-53
- 3.5 摩擦功計(jì)算及裂紋萌生位置預(yù)測53-55
- 3.6 本章小結(jié)55-56
- 第4章 利用局部應(yīng)力應(yīng)變法計(jì)算組合式支承輥的疲勞壽命56-69
- 4.1 恒應(yīng)變幅下的應(yīng)變-疲勞方程57-58
- 4.1.1 彈性應(yīng)變幅-壽命曲線57
- 4.1.2 塑性應(yīng)變幅-壽命曲線57
- 4.1.3 總應(yīng)變幅-壽命曲線57-58
- 4.1.4 修正的應(yīng)變-壽命方程58
- 4.2 應(yīng)變-壽命方程中四個(gè)參數(shù)的估算58-59
- 4.3 循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變曲線和遲滯忯線59-60
- 4.4 局部應(yīng)力應(yīng)變范圍計(jì)算60-64
- 4.4.1 用Neuber方程估算局部應(yīng)力應(yīng)變范圍60-63
- 4.4.2 用應(yīng)變能密度法對局部應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行估算63-64
- 4.5 名義應(yīng)力以及名義應(yīng)力范圍的求解64-66
- 4.6 微動(dòng)疲勞壽命計(jì)算66-67
- 4.7 本章小結(jié)67-69
- 第5章 基于Fe-Safe和Abaqus的組合式支承輥的疲勞壽命的計(jì)算69-75
- 5.1 Fe-Safe簡介69-70
- 5.2 在Fe-Safe中定義材料屬性70-71
- 5.3 利用Fe-Safe及Abaqus計(jì)算支承輥的疲勞壽命71-73
- 5.4 本章小結(jié)73-75
- 結(jié)論75-76
- 參考文獻(xiàn)76-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果80-81
- 致謝81-82
- 作者簡介82
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:674261
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