三维弹塑性接触问题的边界元法及其在板带轧制过程分析中的应用

介绍了考虑摩擦三维弹塑性接触问题的边界元法和具体的求解步骤,并将其应用于板带轧制过程的模拟。对板带轧制过程中轧辊与轧件的接触变形进行了分析,得到了轧辊弹性压扁、轧件边部减薄以及轧件弹复的分布规律。     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效。基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律。仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响。     

三维弹塑性有限形变问题的边界元法

本文给出了在UL描述下,弹塑性有限形变问题的边界元法和一些具体的分析方法.由两个算例证明此方法是正确的.     

横向不均匀润滑轧制理论

针对轧辊轴向不均匀磨损及由此带来的板形控制问题,建立了三维弹塑性动态辊系模型,分析了辊件间接触状态及其与轧辊轴向磨损分布间的关系,并由此提出了横向不均匀润滑轧制理论.仿真结果表明,通过改变辊件间横向摩擦因数分布,在保证带钢质量的前提下,实现了辊件间接触压力及摩擦力分布的均匀化,从理论上验证了横向不均匀润滑在改善辊件间接触状态方面起到的积极作用.最后,对横向不均匀润滑轧制理论的可行性进行了分析.     

用边界元法分析轧制压力和摩擦力

本文给出了一种新的求解轧制力和摩擦力分布的方法,利用测量手段对轧制过程中的轧辊进行测量,然后再利用边界无法对轧辊进行分析,从而求解出轧制过程中轧制力和摩擦力。这种方法避开了为求解轧制力对轧制进行弹塑性分析,也解决了用测力销测量带来的困难,使轧制问题的分析求解得到了简化并提高了求解精度。     

三辊轧管轧制压力的计算

本文根据三辊轧管的变形特点,在适当简化的基础上,构造滑移线场,推导出了轧制压力的计算公式,并得到实验验证。     

板带轧制的边界单元法分析

本文在计算板带轧制中的参数时应用了初始应力的弹塑性边界单元方法。计算结果与实验值相等。该研究表明,弹塑性边界单元法用来分析板带轧制是满意的。     

基于径向基神经网络的薄板平整轧制力预报模型

冷轧薄板在平整轧制时具有轧件厚度薄、压下率小的特点,其平整轧制力往往计算困难,精度难以保证.针对上述情况,提出一种基于参数修正的轧制力数学模型来计算其平整轧制力.同时,为进一步提高计算精度,运用RBF(Radial Basis Function)神经网络来预测该平整轧制力数学模型的计算误差,并将该误差与数学模型的计算值相结合,完成对其的修正.离线仿真结果表明,薄板平整轧制力数学模型在经过自身修正参数及RBF神经网络的2次修正后,计算精度可达到6%以内,具有较高的工程应用价值.     

中小直径铜杆连轧机孔型系统设计

铜线坯铸连轧生产线是中小直径铜杆轧制生产的关键成套设备,轧制工艺是保证生产质量的重要环节.根据铜加工塑性加工特性及金属连轧理论,结合生产过程,文章提出了中小直径铜杆连轧机整个孔型系统设计方法和参数计算方法,计算了各轧制道次延伸系数、各道次孔型金属充满度等关键参数.并对连轧机中的动态参数进行了计算.实验表明,该设计方法能减少生产故障,提高产品质量,延长轧辊寿命,对连轧机设计有一定指导意义.     

半无头热连轧动态变规格过程轧制规程优化

为了在短时间内顺利实现带钢规格的变换,提高变规格过程的稳定性,提出了一种等压下系数的动态变规格规程设计策略和原理,给出了设计计算实例,与常规规程设计策略计算结果进行了对比,并对过渡过程各机架轧制力和出口厚度的波动进行了仿真计算.结果表明,新策略对提高变规格过程的稳定性,减少变规格机架对逆流机架的影响和干扰有着显著的作用.     

有边界润滑的往复运动摩擦副中的表面膜

为了研究摩擦副中表面膜的形成条件、化学成分和状态等,用接触电阻考察了全配方机油润滑条件下往复运动的缸套/活塞环摩擦副中表面膜的形成过程,并采用Auger电子能谱仪(AES)、X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)系统研究了表面膜的成分、厚度、化学价态等特性。分析表明缸套试样上表面膜厚约1μm,含有以无定型状态存在的大量碳、氧化物及少量复杂的摩擦化学反应产物。研究表明,接触电阻法可实时监测表面膜的形成过程。     

数值模拟在桥梁用C型钢孔型开发中的应用

本文采用塑性有限元数值模拟的方法,对桥梁伸缩装置用C型异型钢轧制孔型系统进行了研究.根据数值模拟结果,对桥梁用C型异型钢轧制中变形分配的合理性、轧件在孔型中的稳定性及轧件各部分夹角对弯曲成形的影响进行了分析,并据此进行了孔型系统改进.     

热轧机有限元与神经网络集成建模

以某钢厂1580热连轧生产数据为基础,提出一种有限元与神经网络集成建模的方法.该方法首先对轧制过程的塑性变形进行有限元建模,然后结合有限元数值分析方法和智能技术的优点,实现有限元和神经网络的集成建模.集成模型中的神经网络模型为有限元模型提供参数调整的依据,并且在神经网络训练过程中使用改进的混沌粒子群优化算法对神经网络进行优化.通过与现场实际生产数据进行比较,验证了该模型的有效性.     

钢管混凝土拱桥弹塑性分析

建立分块分段的纤维模型,对具有哑铃型截面拱肋的拱桥进行弹塑性分析.建立U.L.列式三维虚功增量方程,采用荷载和位移加载控制,结合Newton-Raphson增量迭代法,求解杆系结构大位移问题.计算单圆管截面钢管混凝土拱肋弹塑性状态下的荷载-挠度全过程分析曲线,计算结果和文献[7]结果吻合较好,验证了模型的正确性.在工程分析中,有效地计算了深圳FR桥的哑铃型截面钢管混凝土拱肋的承载力系数.     

宝钢2030酸洗机组中拉矫机和平整机的延伸率分配

为了研究宝钢2030新酸洗机组中钢板的总延伸率在拉矫机和平整机之间的合理分配,主要进行了钢板在酸洗前后不同延伸率分配下的力学性能实验,通过多方面分析,最终确定了拉矫机和平整机的延伸率.     

固定边界圆柱孔扩张问题的弹塑性解

文章基于平面轴对称的圆孔扩张理论,建立了非相关流动Mohr-Coulomb屈服准则的固定外边界条件下圆孔扩张问题弹塑性解析解,得到了弹性和塑性极限状态下的承载力和位移的计算公式.针对固定边界圆柱孔扩张问题的塑性区发展以及内外孔径比对弹性和塑性极限承载力的影响效果进行了分析研究,结果表明,内外孔径比的变化对弹性和塑性极限...     

冷连轧机轧制力在线计算模型

通过将轧制变形区离散化的方法,在考虑变形区内横截面上张应力、摩擦应力等影响因素沿带钢轧制方向分布规律及其与带钢厚度及压下量的关系的基础上,采用数学模型和神经网络相结合的方法计算了金属变形抗力,建立了冷连轧机轧制力在线计算数学模型. 经大型工业轧机生产实践数据检验,该冷连轧机在线轧制力计算模型预报误差控制在6.1%以内,满足模型在线控制要求,可提高在线控制轧制力模型的计算精度.     

冷轧用水基纳米润滑液的研究

为应对冷轧中节能减排的需求,选用纳米Fe2O3粒子,通过对其表面修饰与分散,制备了水基纳米轧制液,并通过四球摩擦磨损试验机和四辊冷轧轧机对其摩擦润滑性能进行研究。结果表明,添加粒径为20～60nm Fe2O3粒子的水基纳米轧制液具有良好的抗摩擦磨损性能,且能够有效降低轧制功率和提高带钢的表面质量。