斜轧穿孔过程力能参数理论计算研究

由于穿孔机力学性能直接影响无缝钢管的产品质量和品种规格,而目前国内外对斜轧穿孔过程力的特性研究很不充分。为此,针对斜轧穿孔过程中计算力能参数的经验公式
和模拟计算力能参数的有限元方法进行了分析和比较,分析了轧制力、顶头受力和导板受力在整个斜轧穿孔过程中的分布情况,描述了整个斜轧穿孔过程中工件与工具间的受
力状态,给出了力能参数在斜轧穿孔过程中的规律。同时分析了轧制压力计算的经验公式出现误差的原因。结果表明,通过有限元模拟方法可以计算具有较高精确性的力能参数,该方法可应用于工程计算中,为实际生产提供更为准确的轧制力值。     

保温工艺对热连轧精轧力能参数的影响

介绍了热连轧中间辊道带保温罩精轧力能参数数学模型的建立方法,对中间辊道加保温罩的保温工艺对精轧控制的影响进行了模拟分析.     

棒材切分轧制过程中三维弹塑性有限元模拟

采用三维弹塑性有限元法对棒钢三线切分轧制过程的金属变形区进行了模拟。通过建立数学模型和计算，对切分轧件的变形特征、应力与应变进行了分析，提出了预切孔金属流动变形的稳定性问题。如果预切孔内轧件的变形过大，切分楔附近的金属网格发生了很大的扭曲畸变，造成变形不均匀和金属的流动不稳定。根据模拟分析的结果，设计了直径为Φ12mm带肋钢筋的三线切分孔型系统，轧制生产实验结果表明：采用优化的新切分孔型系统进行生产，提高了轧机的生产率，改善了产品质量。     

热连轧棒材三切分轧制的实践

介绍萍乡钢铁有限责任公司三轧厂引进的三切铲轧制技术、主要设备概况、生产过程中存在的问题及改进措施：分析三线切分轧制稳定生产的关键是保证切分后轧件尺寸的均匀性，并给出了预切分轧件的偏移量与三线活套高度差的关系。     

高韧性管线用钢试轧过程中力能参数的分析

对高韧性热轧管线用钢Ｘ６０Ｈ，Ｘ６５Ｈ试轧过程中精轧机组的力能参数进行分析，旨在为调整轧制工艺参数及扩大产品范围提供依据     

棒线材平辊轧制三维流函数法解析

通过对棒线材的轧制来理解三维解析的方法、步骤、计算结果与三维刚塑性有限元法计算的结果基本相近，但由于解析过程比有限元法简单、灵活，且可广泛应用，是一种有效的解析技术。     

锯切过程力能参数的研究

本文由锯切过程中踞屑变形的特点出发,利用剪切面切削模型,给出了锯屑的变形程度和变形速度计算方法。通过分析消耗于锯屑上的能量组成,提出了锯屑的动能消耗不容忽视的观点,并导出了锯切的单位压力公式;根据能耗极小原理,确定了计算模型的主要参数——剪切角φ。最后,本文给出了宏观力能参数的计算方法。通过锯切试验,验证了其合理性。     

基于流函数的H型钢轧制力能参数模型

通过合理的假设对H型钢变形区进行分区,基于流函数方法确定了各个变形区的速度场,建立了H型钢万能轧制力学模型.在此基础上,使用Powell多参数优化算法优化变形区参数以使变形区的总功率达到最小并最终求得H型钢轧制力能参数.计算中采用高斯积分的方法,使得计算结果更加准确.计算结果表明,腹板和翼缘的延伸率相同时,本文模型计算结果与经过实验数据验证的有限元结果的误差不超过1.53％,当偏离标准工况较大时,通过适当修正,亦可保证本文方法的计算精度.在腿腰延伸比λ=1附近时,模型计算的轧制力与有限元结果变化趋势相同.在合理的力臂系数情况下,两者结果吻合较好.     

高炉开铁口机力能参数的选择

通过理论分析和试验研究，提出了高炉开铁口机力能参数的计算方法．     

角平分屈服准则解析热轧厚板展宽轧制力

根据厚板轧制变形特点,提出了适用于展宽轧制阶段的二维流函数速度场。利用角平分屈服准则对提出的速度场进行解析求得了内部变形功率表达式。采用共线矢量内积法与积分中值定理分别求得了摩擦功率与剪切功率表达式。经总功率泛函最小化获得了轧制力矩与轧制力的解析解。与国内某厂320 mm板坯的实际轧制数据比较表明,该解析解具有较高的预测精度,最大误差不超过10.45%。轧制工艺参数分析表明,随着压下率的增加或几何因子的减小,轧制力矩与轧制力增加;摩擦系数对轧制力矩和轧制力的影响较小。     

棒、线材热轧力能参数计算软件的开发与应用

对孔型中轧制的力能计算 ,目前无论是理论模型还是经验、半经验模型 ,计算结果均偏差较大。本文在研究传统与现代的各种计算模型与方法的基础上 ,开发出热轧棒、线材轧制时的力能计算软件。本软件对轧制压力的计算首次提出并采用了考虑奥氏体再结晶变化的修正函数 ,使预报精度大大提高 ;对轧制力矩的计算首次考虑了变形区几何参数对力臂系数的影响 ,从而使力矩的计算更为贴近实际。经唐钢棒材厂、大亚湾棒材厂的测试与试用 ,轧机负荷的最大偏差为 1 0 %左右 ,电机负荷的最大偏差为 1 5%左右 ,从而达到了较高的精度水平。     

两流方式下薄板坯连铸连轧生产组织方法及仿真

针对薄板坯连铸连轧两流供料方式下生产组织中出现的新问题,提出两种生产计划组织方式,建立模型进行仿真分析.根据仿真分析结果对薄板坯连铸连轧的生产组织方式选择提出建议.     

冷连轧过程控制轧制力模型综合参数自适应

轧制力模型是冷连轧过程控制系统的基本模型,影响其预报精度的主要因素是材料的变形抗力和摩擦因数. 本文采用参数自适应方法来提高轧制力的预报精度. 在对轧制力模型进行自适应过程中,将材料的变形抗力作为轧制过程模型的整体属性,各机架根据累计变形程度确定各自的变形抗力. 在此基础上,将摩擦因数看成是各机架的单体属性,各机架取不同的模型参数. 实践证明,这种综合考虑变形抗力和摩擦因数的参数自适应方法可以对二个参数同时进行修正,能有效提高轧制力模型的预报精度.     

基于多模态和加权支持向量机的热轧轧制力智能预报

为了提高热轧生产过程精轧机组的轧制力预设定精度,需要对轧制力进行高精度的预报.本文通过机理公式计算出轧制力的近似值,然后采集大量的实际生产数据修正轧制力预报值.首先利用聚类方法区分不同的生产状态,其次在相同生产状态下采用加权最小二乘支持向量机计算轧制力的修正系数,最后采用乘法方式修正轧制力,达到高精度的轧制力预测.结果表明,轧制力预报的平均相对误差为3.2%,满足现场的生产要求.     

全浮动芯棒连轧管过程三维热力耦合有限元模拟

应用三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真及其接触分析技术,建立了全浮动芯棒连轧管过程有限元模型及其摩擦、传热和接触等重要边界条件.针对八机架椭圆-圆型孔系全浮动芯棒连轧管过程,实现了全三维热力耦合弹塑性有限元模拟仿真.获得了连轧管过程的应力场、应变场、温度场及轧制力学参数的变化特点.揭示了钢管连轧过程中浮动芯棒速度变化及荒管外径和壁厚分布变化的规律.     

CVC热连轧机支持辊不均匀磨损及辊形改进

非对称的CVC工作辊与对称支持辊辊形配置易导致下游机架支持辊辊形自保持性差.利用ANSYS有限元软件分析F4机架常规支持辊磨损对轧机板形调控性能及辊间接触压力分布的影响,发现严重的支持辊不均匀磨损会影响轧机的板形控制稳定性,并导致支持辊剥落增加辊耗.基于有限元分析提出一种新的支持辊辊形,实验证明新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能,并在支持辊服役后期缓解辊间接触压力尖峰的出现.     

杆件结构物水动力系数与波浪要素关系研究

采用水槽试验研究了水平杆件结构物水动力系数与波浪要素的基本关系.设计了垂直杠杆结构,用于提取波浪条件下杆件的水平受力过程线,有效地避免了波浪垂直运动对杆件水平力的影响.通过联立Morison方程,得到波浪作用过程中拖曳力系数Cd、惯性力系数Cm随时间的变化过程线,并首次采用傅里叶分析方法提取Cm变化的频域分布,利用三角函数进行拟合,分析拟合系数与波浪要素之间的关系.研究表明:在本试验波浪条件下,Cd呈现U形变化,但计算时仍可取为常数,不会产生大的误差;Cm由对应波浪的一倍和二倍频率的周期函数叠加而成,一倍频系数与波浪周期参数KT相关性较好,二倍频系数则与波高参数KH相关性较好,拟合所得的初始相角较为离散,取均值处理.为便于实际应用,给出了水动力系数与波浪要素关系的拟合公式,其与试验结果吻合较好.     

基于热轧生产实绩的变形抗力模型参数确立

基于某厂热连轧生产线实际数据,用单纯形法对16个钢种的变形抗力模型参数进行数学回归,得出其相应变形抗力模型,利用该变形抗力模型计算轧制力,经与实测值相比较,所构变形抗力模型能综合反映诸因素对轧制力的影响,既能重现样本数据,也能准确预报非样本数据。     

CSP连轧过程变形的有限元分析

借助Marc商用软件,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,对薄板坯CSP连轧过程的变形过程进行模拟,分析了轧制过程中各道次轧件等效应力、等效应变、等效应变速率和轧制力的变化．结果表明：在轧制变形区内,等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值;而在轧件入口表面附近等效应力和等效应变速率最大;在轧制稳定阶段．轧制力在微小范围内波动;轧制力模拟值与实测值基本一致．分析结果可以为工业生产提供参考．