基于輥系整體變形模型的四輥軋機(jī)板形控制特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 01:33
板帶材是鋼鐵工業(yè)的主干產(chǎn)品,其主要質(zhì)量指標(biāo)包括組織性能、幾何尺寸精度和表面質(zhì)量。幾何尺寸精度主要包括板厚和板形精度。其中板厚控制精度己經(jīng)達(dá)到令人滿意的效果,但是板形的控制仍沒有達(dá)到完全滿意的程度。影響板帶材板形的因素極為復(fù)雜,在各種復(fù)雜因素的作用下,生產(chǎn)出的軋件會出現(xiàn)復(fù)雜的板形問題,嚴(yán)重影響了板帶材的后續(xù)加工工序和使用壽命。在軋制生產(chǎn)過程中,軋輥與金屬直接接觸,是使金屬產(chǎn)生塑性變形的主要原因;軸承用于支撐軋輥,軸承的受力情況關(guān)系到軋制過程和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,從軋輥輥系和軸承的載荷入手分析軋機(jī)的板形控制特性對改善產(chǎn)品質(zhì)量具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文針對四輥板帶軋機(jī)輥系彈性變形及軋機(jī)軸承的受力情況,建立了包含支撐輥軸承、軸承箱、輥系與軋件的整體變形模型,并通過模型對四輥板帶軋機(jī)的軸承載荷分布特性和板凸度的影響因素進(jìn)行了分析。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)針對軋輥實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的四輥冷軋機(jī)設(shè)計(jì)了支撐輥四列圓柱滾子軸承徑向力、軸向力及軸承列間溫度測量方案,并對徑向傳感器、軸向傳感器和溫度傳感器進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核。(2)建立了包含支撐輥徑向載荷測試裝置、支撐輥及其軸承、軸承箱、工作輥和軋件的有限元...
【文章來源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 板形的定義
1.2.1 平直度
1.2.2 板凸度
1.3 影響板形的主要因素
1.4 板形控制的研究現(xiàn)狀
1.4.1 輥形的研究現(xiàn)狀
1.4.2 輥系彈性變形的研究現(xiàn)狀
1.4.3 軋機(jī)橫向剛度的研究現(xiàn)狀
1.5 課題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 課題背景、意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 四輥軋機(jī)軸承載荷及溫度測試裝置設(shè)計(jì)
2.1 總體測試方案
2.2 徑向力測試
2.2.1 徑向力測試方案
2.2.2 徑向傳感器設(shè)計(jì)
2.3 軸向力測試
2.3.1 軸向力測試方案
2.3.2 軸向傳感器設(shè)計(jì)
2.3.3 保持架設(shè)計(jì)
2.4 溫度測試
2.5 測試裝置的設(shè)計(jì)及校核
2.5.1 軸承上下箱設(shè)計(jì)
2.5.2 軸承箱上下箱緊固內(nèi)六角螺栓校核
2.5.3 軸承端蓋
2.5.4 軸承端蓋用螺栓校核
2.6 整體實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)
2.7 本章小結(jié)
第三章 輥系整體變形有限元模型的建立
3.1 ANSYS/LS-DYNA簡介
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 假設(shè)條件
3.2.2 軋輥及各項(xiàng)基本參數(shù)
3.2.3 網(wǎng)格劃分
3.2.4 邊界及初始條件
3.2.5 接觸對設(shè)置
3.3 輥系整體變形有限元模型的驗(yàn)證
3.3.1 軋制實(shí)驗(yàn)
3.3.2 輥系整體變形有限元模型與軸承耦合模型對比
3.3.3 軋制力對比
3.3.4 徑向力的傳遞
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于輥系整體變形模型的四輥軋機(jī)板形控制特性
4.1 影響輥頸載荷分布的因素分析
4.1.1 工作輥輥徑
4.1.2 支撐輥輥徑
4.1.3 摩擦系數(shù)
4.1.4 變形抗力
4.1.5 張力
4.2 影響板凸度的因素分析
4.2.1 工作輥輥徑
4.2.2 支撐輥輥徑
4.2.3 摩擦系數(shù)
4.2.4 變形抗力
4.2.5 張力
4.3 影響全輥縫橫向剛度的因素分析
4.3.1 全輥縫橫向剛度
4.3.2 軋件寬度
4.3.3 壓下率
4.3.4 變形抗力
4.3.5 張力
4.3.6 工作輥輥徑
4.3.7 支撐輥輥徑
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四輥板帶軋機(jī)輥頸載荷分布及板形影響因素分析[J]. 李月,張小平,劉光明,馬艷飛,王強(qiáng). 軋鋼. 2014(06)
[2]張力在冷軋過程中對板帶材壓下量的影響[J]. 姜曉艷,邢淑清,董麗麗,麻永林. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]CSP板形控制的研究[J]. 呂德文,席江濤. 河北冶金. 2011(09)
[4]六輥軋機(jī)剛度特性有限元[J]. 杜鳳山,張尚斌,黃華貴,王貴國,任新意. 塑性工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]多極邊界元法在軋件矯直變形分析中的應(yīng)用[J]. 桂海蓮,黃慶學(xué),馬立峰,田雅琴. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]大型軋機(jī)軸承溫度測試方法的研究[J]. 陶磊,薛濤,孫建召,王建梅,黃慶學(xué). 山西冶金. 2009(05)
[7]中厚板軋制過程的三維顯式動力學(xué)有限元分析[J]. 孟令啟,徐如松,王建勛,雷明杰,吳浩亮. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(05)
[8]板形控制新技術(shù)[J]. 秋海濱,張明. 有色金屬加工. 2009(03)
[9]應(yīng)力應(yīng)變測試方法綜述[J]. 鄭俊,趙紅旺,朵興茂. 汽車科技. 2009(01)
[10]板形標(biāo)準(zhǔn)曲線的理論計(jì)算方法[J]. 劉宏民,丁開榮,李興東,江光彪. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(08)
博士論文
[1]板帶軋制三維熱力耦合條元法研究及仿真系統(tǒng)開發(fā)[D]. 楊利坡.燕山大學(xué) 2006
[2]薄帶鋼冷軋過程的彈塑性有限元模擬[D]. 時(shí)旭.東北大學(xué) 2005
[3]三維彈性體移動接觸問題的邊界元法研究[D]. 劉永健.清華大學(xué) 2003
碩士論文
[1]冷軋薄帶板形控制技術(shù)研究[D]. 李勇華.東北大學(xué) 2010
[2]輥頸受均布載荷的四輥軋機(jī)輥系變形探討[D]. 童云春.武漢科技大學(xué) 2008
本文編號:3499964
【文章來源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 板形的定義
1.2.1 平直度
1.2.2 板凸度
1.3 影響板形的主要因素
1.4 板形控制的研究現(xiàn)狀
1.4.1 輥形的研究現(xiàn)狀
1.4.2 輥系彈性變形的研究現(xiàn)狀
1.4.3 軋機(jī)橫向剛度的研究現(xiàn)狀
1.5 課題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 課題背景、意義
1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 四輥軋機(jī)軸承載荷及溫度測試裝置設(shè)計(jì)
2.1 總體測試方案
2.2 徑向力測試
2.2.1 徑向力測試方案
2.2.2 徑向傳感器設(shè)計(jì)
2.3 軸向力測試
2.3.1 軸向力測試方案
2.3.2 軸向傳感器設(shè)計(jì)
2.3.3 保持架設(shè)計(jì)
2.4 溫度測試
2.5 測試裝置的設(shè)計(jì)及校核
2.5.1 軸承上下箱設(shè)計(jì)
2.5.2 軸承箱上下箱緊固內(nèi)六角螺栓校核
2.5.3 軸承端蓋
2.5.4 軸承端蓋用螺栓校核
2.6 整體實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)
2.7 本章小結(jié)
第三章 輥系整體變形有限元模型的建立
3.1 ANSYS/LS-DYNA簡介
3.2 有限元模型的建立
3.2.1 假設(shè)條件
3.2.2 軋輥及各項(xiàng)基本參數(shù)
3.2.3 網(wǎng)格劃分
3.2.4 邊界及初始條件
3.2.5 接觸對設(shè)置
3.3 輥系整體變形有限元模型的驗(yàn)證
3.3.1 軋制實(shí)驗(yàn)
3.3.2 輥系整體變形有限元模型與軸承耦合模型對比
3.3.3 軋制力對比
3.3.4 徑向力的傳遞
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于輥系整體變形模型的四輥軋機(jī)板形控制特性
4.1 影響輥頸載荷分布的因素分析
4.1.1 工作輥輥徑
4.1.2 支撐輥輥徑
4.1.3 摩擦系數(shù)
4.1.4 變形抗力
4.1.5 張力
4.2 影響板凸度的因素分析
4.2.1 工作輥輥徑
4.2.2 支撐輥輥徑
4.2.3 摩擦系數(shù)
4.2.4 變形抗力
4.2.5 張力
4.3 影響全輥縫橫向剛度的因素分析
4.3.1 全輥縫橫向剛度
4.3.2 軋件寬度
4.3.3 壓下率
4.3.4 變形抗力
4.3.5 張力
4.3.6 工作輥輥徑
4.3.7 支撐輥輥徑
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四輥板帶軋機(jī)輥頸載荷分布及板形影響因素分析[J]. 李月,張小平,劉光明,馬艷飛,王強(qiáng). 軋鋼. 2014(06)
[2]張力在冷軋過程中對板帶材壓下量的影響[J]. 姜曉艷,邢淑清,董麗麗,麻永林. 內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[3]CSP板形控制的研究[J]. 呂德文,席江濤. 河北冶金. 2011(09)
[4]六輥軋機(jī)剛度特性有限元[J]. 杜鳳山,張尚斌,黃華貴,王貴國,任新意. 塑性工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[5]多極邊界元法在軋件矯直變形分析中的應(yīng)用[J]. 桂海蓮,黃慶學(xué),馬立峰,田雅琴. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]大型軋機(jī)軸承溫度測試方法的研究[J]. 陶磊,薛濤,孫建召,王建梅,黃慶學(xué). 山西冶金. 2009(05)
[7]中厚板軋制過程的三維顯式動力學(xué)有限元分析[J]. 孟令啟,徐如松,王建勛,雷明杰,吳浩亮. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(05)
[8]板形控制新技術(shù)[J]. 秋海濱,張明. 有色金屬加工. 2009(03)
[9]應(yīng)力應(yīng)變測試方法綜述[J]. 鄭俊,趙紅旺,朵興茂. 汽車科技. 2009(01)
[10]板形標(biāo)準(zhǔn)曲線的理論計(jì)算方法[J]. 劉宏民,丁開榮,李興東,江光彪. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2008(08)
博士論文
[1]板帶軋制三維熱力耦合條元法研究及仿真系統(tǒng)開發(fā)[D]. 楊利坡.燕山大學(xué) 2006
[2]薄帶鋼冷軋過程的彈塑性有限元模擬[D]. 時(shí)旭.東北大學(xué) 2005
[3]三維彈性體移動接觸問題的邊界元法研究[D]. 劉永健.清華大學(xué) 2003
碩士論文
[1]冷軋薄帶板形控制技術(shù)研究[D]. 李勇華.東北大學(xué) 2010
[2]輥頸受均布載荷的四輥軋機(jī)輥系變形探討[D]. 童云春.武漢科技大學(xué) 2008
本文編號:3499964
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