本文關(guān)鍵詞：輥式矯直過程殘余應(yīng)力測試與分析

  更多相關(guān)文章： 輥式矯直 彎輥 殘余應(yīng)力 有限元模擬 實驗

【摘要】：近年來,隨著我國的鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展,中厚板作為重要鋼鐵產(chǎn)品其應(yīng)用范圍在不斷擴大,用戶對中厚板的質(zhì)量要求也在不斷提高。板材的質(zhì)量要求包括板形的平直度以及板材殘余應(yīng)力分布情況。矯直機是中厚板生產(chǎn)線上的重要設(shè)備,可以保證中厚板的質(zhì)量,并且直接決定著產(chǎn)品的平直度、殘余應(yīng)力水平以及生產(chǎn)率。中厚板的矯直過程是一個加載卸載交替進行的彈塑性彎曲過程,精確的分析矯直過程非常困難,目前在矯直過程中仍然存在許多問題需要進行分析。矯直機的彎輥功能,能有效的改善板形缺陷,本文針對輥式矯直過程中的彎輥與矯后板材殘余應(yīng)力的關(guān)系展開研究,對彎輥矯直過程板材殘余應(yīng)力分布的變化規(guī)律進行深入分析。通過實驗研究,運用盲孔法和縱向切條法對矯后板材的殘余應(yīng)力展開測試,并與殘余應(yīng)力產(chǎn)生及分布進行理論分析。運用Abaqus軟件建立中厚板彎輥矯直有限元模型,研究矯直過程中正負彎輥量矯后殘余應(yīng)力和板材平直度的影響。針對彎輥矯直過程中,支承輥易損壞和發(fā)生故障,對支承輥的受力進行在線測試,為完善矯直規(guī)程提供依據(jù)。研究的結(jié)論如下:1)利用盲孔法測試殘余應(yīng)力,重點考慮縱向殘余應(yīng)力的分布,針對來料選擇合適的彎輥類型和彎輥量,可以改善板材矯后的整體殘余應(yīng)力水平,不恰當?shù)膹澼亴a(chǎn)生新的板形缺陷。橫向殘余應(yīng)力與縱向應(yīng)力的情況類似,但是變化范圍比縱向應(yīng)力要大。2)變現(xiàn)平直板材裁切后的翹曲變形,是由于縱向纖維長度沿寬度方向分布不均,切條以后的應(yīng)力釋放導致的。利用縱向切條法測試殘余應(yīng)力,探討板材裁切加工后的屈曲變形與殘余應(yīng)力的關(guān)系。沿長度方向同一切條內(nèi)的應(yīng)力水平比較接近,施加正彎輥時,整體上邊部的應(yīng)力較低,中部的應(yīng)力較高。3)運用ABAQUS軟件進行仿真模擬,對矯直后板材殘余應(yīng)力的分布情況進行分析,與實驗結(jié)果進行對比。4)通過支承輥受力測試實驗,對矯直過程中支承輥的受力情況進行在線監(jiān)測,支承輥的載荷存在沖擊和不平穩(wěn)的現(xiàn)象,并且各組支承輥由于安裝和來料板型的不同,各自的載荷信號存在差異。
【關(guān)鍵詞】：輥式矯直 彎輥 殘余應(yīng)力 有限元模擬 實驗
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333.23
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 中厚板輥式矯直裝備發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 矯直裝備10-12
• 1.2.2 國內(nèi)外輥式矯直機發(fā)展狀況12-14
• 1.3 輥式矯直理論研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國內(nèi)外板材輥式矯直理論研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)外板材矯直殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 研究內(nèi)容17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 板材輥式矯直的基礎(chǔ)理論19-36
• 2.1 前言19
• 2.2 板材彈塑性彎曲19-26
• 2.2.1 彎曲變形與曲率19-22
• 2.2.2 彎曲變形與應(yīng)力情況22-25
• 2.2.3 彈塑性彎曲過程中的力矩25-26
• 2.3 壓下模型與輥縫26-30
• 2.3.1 板材彎曲撓度與曲率的關(guān)系26-28
• 2.3.2 壓彎撓度與壓下量的關(guān)系28-29
• 2.3.3 壓下量與輥縫的確定29-30
• 2.4 矯直力能參數(shù)的確定30-32
• 2.4.1 矯直力矩與矯直力的關(guān)系30-31
• 2.4.2 矯直力的確定31
• 2.4.3 矯直輥扭矩的確定31-32
• 2.5 彎輥模型32-33
• 2.6 殘余應(yīng)力的解析模型33-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 第三章 彎輥矯直板材殘余應(yīng)力實驗研究36-53
• 3.1 問題描述36
• 3.2 十一輥矯直機試驗臺簡介36-38
• 3.3 殘余應(yīng)力的測試方法38-39
• 3.4 小孔法測量殘余應(yīng)力39-46
• 3.4.1 小孔法的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀39
• 3.4.2 小孔法測量殘余應(yīng)力的基本原理39-40
• 3.4.3 實驗操作40-43
• 3.4.4 實驗數(shù)據(jù)分析43-46
• 3.5 縱向切條法測試殘余應(yīng)力46-51
• 3.5.1 縱向切條法的原理46-47
• 3.5.2 實驗操作47-49
• 3.5.6 實驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 第四章 輥系受力測試與殘余應(yīng)力分析53-71
• 4.1 引言53-55
• 4.2 實驗設(shè)備55
• 4.3 實驗方案55-56
• 4.4 實驗準備56-57
• 4.5 矯直力標定57-61
• 4.5.1 標定步驟57-59
• 4.5.2 標定結(jié)果59-61
• 4.5.3 支承輥矯直力測試61
• 4.6 實驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析61-69
• 4.7 本章小結(jié)69-71
• 第五章 Abaqus軟件模擬仿真71-84
• 5.1 Abaqus軟件介紹71
• 5.1.1 Abaqus簡介71
• 5.1.2 Abaqus分析模塊71
• 5.2 問題描述71
• 5.3 矯直有限元模型的建立71-81
• 5.3.1 有限元模型建立72-74
• 5.3.2 模擬結(jié)果等效應(yīng)力應(yīng)變分析74-77
• 5.3.3 模擬結(jié)果殘余應(yīng)力分析77-81
• 5.4 支承輥有限元建模仿真81-83
• 5.4.1 支承輥有限元模型的建立81-82
• 5.4.2 計算運行結(jié)果分析82-83
• 5.5 本章小結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)84-86
• 參考文獻86-90
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文90-91

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本文編號：955238