本文關(guān)鍵詞：大強(qiáng)度小彈性模量金屬板帶軋制力模型研究

  更多相關(guān)文章： 大強(qiáng)度 小彈性模量 金屬板帶 軋制力 反彈

【摘要】：因?yàn)榫哂袕?qiáng)度高、密度小、耐蝕耐熱性能優(yōu)異、無(wú)磁性等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)鈦及其合金越來(lái)越受到人們的關(guān)注。被稱為繼鋼鐵和鋁之后的“第三金屬”和“戰(zhàn)略金屬”,并被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。由于其強(qiáng)度大、彈性模量小、精確軋制成型比較難,目前進(jìn)行板厚和板形的控制時(shí)基本采用“邊看邊軋,反復(fù)搟平”的軋制方式,生產(chǎn)效率很低。軋制力在冷軋生產(chǎn)過(guò)程中是一個(gè)重要的工藝參數(shù),其設(shè)定的精確性直接影響到板帶板形和板厚的精度控制,同時(shí)也是實(shí)際軋制過(guò)程控制的基礎(chǔ),因此提高軋制力的預(yù)報(bào)精度,對(duì)于提高板厚板形控制效率與精度具有重要的意義。本文首先以典型的TC4(Ti—6Al—4V)合金為研究對(duì)象,用X射線光譜儀測(cè)得試件精確化學(xué)成分。用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)得應(yīng)力應(yīng)變曲線。采用ABAQUS軟件建立軋制模型,仿真模擬了不同軋制參數(shù)(軋輥半徑、摩擦系數(shù)、來(lái)料厚度、壓下率、前張力、后張力)對(duì)于變形區(qū)的組成、接觸弧形狀以及軋制壓力分布的影響,得到大強(qiáng)度小彈性模量金屬板帶在冷軋時(shí)的基本規(guī)律。其次,基于有限元仿真得到的規(guī)律和彈塑性變形理論,推導(dǎo)出大強(qiáng)度小彈性模量金屬板帶軋制過(guò)程中入口彈性壓縮區(qū)、塑性變形區(qū)和出口彈性恢復(fù)區(qū)三區(qū)的接觸弧形狀和軋制壓力分布模型。再次,在二輥軋機(jī)上進(jìn)行了TC4軋制實(shí)驗(yàn)。采用工程中常用冷軋軋制力公式(M.D.Stone公式與Bland—Ford—Hill公式)計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比,結(jié)果相差較遠(yuǎn),表明常用的冷軋軋制力公式不適用于大強(qiáng)度小彈性模量金屬板帶。采用本文推導(dǎo)的軋制力模型求得的軋制力與實(shí)驗(yàn)值吻合良好,顯著提高了軋制力計(jì)算精度。最后,模擬了強(qiáng)度、彈性模量與金屬板帶出口彈性恢復(fù)的關(guān)系,從彈跳方程角度考慮反彈對(duì)于軋后厚度的影響,給出了考慮軋件出口彈性恢復(fù)的空載輥縫值精確設(shè)定方程,為提高有限元模擬和實(shí)際軋制效率提供了有效工具。
【關(guān)鍵詞】：大強(qiáng)度 小彈性模量 金屬板帶 軋制力 反彈
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG339
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景10-13
• 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-17
• 1.2.1 鈦合金產(chǎn)銷量現(xiàn)狀分析13-14
• 1.2.2 目前我國(guó)鈦行業(yè)存在的突出問(wèn)題分析14-16
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外鈦合金板材軋制理論研究現(xiàn)狀分析16-17
• 1.3 本課題研究意義17-18
• 1.3.1 鈦合金應(yīng)用前景及現(xiàn)狀分析17
• 1.3.2 鈦合金軋制研究必要性分析17-18
• 1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容及方法18-20
• 第2章 鈦合金板帶軋制過(guò)程仿真分析20-38
• 2.1 ABAQUS軟件簡(jiǎn)介20-22
• 2.2 TC4（Ti-6Al-4V)成分驗(yàn)證及室溫壓縮實(shí)驗(yàn)22-25
• 2.2.1 TC4（Ti-6Al-4V)成分驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)22
• 2.2.2 TC4（Ti-6Al-4V)室溫壓縮實(shí)驗(yàn)22-25
• 2.3 鈦合金板帶軋制過(guò)程有限元模型建立25-27
• 2.3.1 軋制過(guò)程平面模型建立25
• 2.3.2 材料屬性定義25-26
• 2.3.3 仿真模型網(wǎng)格劃分26
• 2.3.4 模擬仿真及結(jié)果26-27
• 2.3.5 邊界條件定義與設(shè)置輸出結(jié)果27
• 2.4 模擬結(jié)果提取及分析研究27-37
• 2.4.1 各個(gè)參數(shù)對(duì)變形區(qū)長(zhǎng)度的影響分析28-32
• 2.4.2 各個(gè)參數(shù)對(duì)單位軋制壓力的影響分析32-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 軋制力學(xué)模型理論推導(dǎo)38-45
• 3.1 總軋制力理論解析式38-39
• 3.2 接觸弧形狀分析及理論解析式推導(dǎo)39-40
• 3.3 軋制壓力分布理論解析式推導(dǎo)40-41
• 3.4 求解過(guò)程41-43
• 3.5 仿真模擬與理論解析結(jié)果對(duì)比分析43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 TC4軋制試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算值對(duì)比分析45-60
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介45-47
• 4.2 鈦合金軋制實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備47
• 4.3 鈦合金軋制及參數(shù)測(cè)量47-52
• 4.3.1 鈦合金板帶來(lái)料厚度檢測(cè)47-49
• 4.3.2 鈦合金板帶軋后厚度檢測(cè)49-50
• 4.3.3 鈦合金軋制試驗(yàn)軋制力提取50-51
• 4.3.4 鈦合金軋制試驗(yàn)軋制速度測(cè)定51-52
• 4.4 鈦合金板帶軋制力理論解析52-58
• 4.4.1 M.D.Stone公式53
• 4.4.2 Bland—Ford—Hill公式53-54
• 4.4.3 Hitchcock公式54-55
• 4.4.4 軋制力顯示化解析55-58
• 4.5 試驗(yàn)結(jié)果與傳統(tǒng)理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析58
• 4.6 試驗(yàn)結(jié)果與推得理論結(jié)果對(duì)比分析58-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第5章 大強(qiáng)度小彈性模量板帶軋制空載輥縫研究60-65
• 5.1 出口彈性恢復(fù)大小的影響因素分析60-61
• 5.2 反彈理論公式與仿真模擬對(duì)比分析61-63
• 5.3 反彈與空載輥縫設(shè)定研究63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;全國(guó)第6屆板帶學(xué)術(shù)會(huì)議召開(kāi)[J];軋鋼;1993年01期

2 ;國(guó)家板帶生產(chǎn)先進(jìn)裝備工程技術(shù)研究中心[J];金屬世界;2014年01期

3 ;最大的合資建設(shè)鋁合金高精板帶項(xiàng)目在京簽字[J];輕合金加工技術(shù);1996年05期

4 梁治國(guó);王曉晨;;我國(guó)鈦合金板帶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及生產(chǎn)技術(shù)研究熱點(diǎn)分析[J];新材料產(chǎn)業(yè);2012年03期

5 Lorenz Steinwender;Alexander Kainz;Konrad Krimpelst釨tter;Klaus Zeman;王英杰;;一種基于參數(shù)化形狀函數(shù)的拉矯工藝模型化新方法[J];世界鋼鐵;2012年06期

6 ;板帶聯(lián)合會(huì)在武漢召開(kāi)[J];鋼鐵;1988年08期

7 張春波;王祝堂;;科學(xué)穩(wěn)健地建設(shè)汽車車體鋁板帶項(xiàng)目[J];輕合金加工技術(shù);2013年04期

8 閆華;板帶系統(tǒng)一體化生產(chǎn)控制技術(shù)[J];安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年S2期

9 ;國(guó)家板帶生產(chǎn)先進(jìn)裝備工程技術(shù)研究中心[J];金屬世界;2014年03期

10 ;國(guó)家板帶生產(chǎn)先進(jìn)裝備工程技術(shù)研究中心[J];金屬世界;2014年04期

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

1 康永林;;我國(guó)板帶產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)分析[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王祝堂;中國(guó)ABS板帶生產(chǎn)線建設(shè)正當(dāng)時(shí)[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2012年

2 ;西門子奧鋼聯(lián)最新板帶生產(chǎn)裝備介紹[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2013年

3 記者 陳巖;鎂合金板帶生產(chǎn)與市場(chǎng)研討會(huì)將在北京召開(kāi)[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2006年

4 孟樹(shù)昆;我國(guó)鎂產(chǎn)業(yè)向深加工產(chǎn)品發(fā)展方向挺進(jìn)[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2007年

5 李立紅 王志林;“兩化”深度融合助推承鋼向數(shù)字化發(fā)展[N];中國(guó)冶金報(bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 張旦聞;基于裂紋柔度的金屬板帶殘余應(yīng)力分析研究[D];西安理工大學(xué);2007年

2 張國(guó)民;板帶熱軋過(guò)程多參數(shù)耦合數(shù)值模擬[D];燕山大學(xué);2006年

3 楊利坡;板帶軋制三維熱力耦合條元法研究及仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];燕山大學(xué);2006年

4 何玉輝;板帶多道次熱軋過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬與溫降模型研究[D];中南大學(xué);2010年

5 馬博;低合金鋼板帶熱軋過(guò)程微宏觀多參數(shù)耦合建模[D];燕山大學(xué);2011年

6 張尚斌;板帶連軋機(jī)半物理仿真平臺(tái)系統(tǒng)建模與集成[D];燕山大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 王蕓紅;大強(qiáng)度小彈性模量金屬板帶軋制力模型研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 張德豐;板帶熱軋溫度場(chǎng)有限元模擬[D];昆明理工大學(xué);2006年

3 張立昌;板帶熱軋軋制過(guò)程分析軟件開(kāi)發(fā)[D];燕山大學(xué);2006年

4 羅友元;950板帶半連軋過(guò)程數(shù)學(xué)模型的建立及分析[D];重慶大學(xué);2004年

5 馬艷飛;1549板帶熱連軋精軋模擬軋鋼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];太原科技大學(xué);2014年

6 林秉敬;六輥可逆冷軋板形分析模型研究[D];重慶大學(xué);2008年

7 劉洋;板帶熱連軋軋制力及其設(shè)定的研究[D];河南科技大學(xué);2007年

8 肖水生;板帶軋制工藝熱塑性模擬[D];昆明理工大學(xué);2011年

9 孫維亞;基于近紅外CCD監(jiān)測(cè)技術(shù)的爐內(nèi)板帶糾偏電視檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];安徽大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：683488