發(fā)布時間：2021-03-06 09:28

　　根據彈塑性彎曲理論,利用曲率積分理論進行壓下量的計算。建立雙金屬復合板在矯直過程中的三維動態(tài)有限元模型,通過仿真分析復合板在矯直過程中不同壓下規(guī)程下縱向位移的變化規(guī)律以及對殘余應力的影響。研究表明,矯直過程中,初始道次消除部分初始浪形,適當增大后續(xù)道次的反彎會很大程度上減小矯直后板材的凸度,板材殘余應力較小且分布較均勻,矯直后復合板材的平直度符合國家標準。 

【文章來源】：鋼鐵研究學報. 2017,29(12)北大核心

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

圖１曲率積分法模型Ｆｉｇ．１Ｍｏｄｅｌｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ

－θｉｘ（８）式（７）和式（８）即為以曲率積分法建立的數學基本模型。１．２復合板和矯直輥接觸解析矯直雙金屬復合板的過程較為復雜，為了方便矯直計算，傳統(tǒng)矯直簡化了板材與矯直輥的接觸位置在矯直輥的頂點上［１３］。事實上，隨著原始曲率、屈服強度、極限強度以及矯直輥壓下量等因素的不同，板材與矯直輥的接觸點位置也會隨之變化［１４］。復合板材與矯直輥的接觸是不在垂直方向上的，因此有必要對復合板與矯直輥的接觸點進行求解。復合板材與矯直輥的接觸［１５］如圖２所示。圖２矯直過程中矯直輥與復合板的幾何關系Ｆｉｇ．２Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｒｏｌｌｅｒａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｔｅｄｕｒｉｎｇｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ通過曲率積分法建立的數值模型以及復合板與矯直輥的接觸解析計算。收斂條件ｄｙｉ／ｄｘｉ＝ｔａｎθｉ，即在接觸點處，復合板的斜率等于接觸點的斜率。壓下量可以使用以下方程表示：θｘ＝θｉ＋∫ｘ０κｉ（ｘ）ｄｘ（９）δｉ（ｘ）＝∫ｘ０θｘｄｘ＝θｉｘ＋∫ｘ０∫ｘ０κｉ（ｘ）ｄｘ·ｄｘ（１０）式中：θｉ為矯直輥垂線與矯直輥接觸點（ｘｉ，ｙｉ）間的傾角；δｉ為第ｉ輥的壓下量。２數值模擬２．１復合板矯直過程的模擬利用ＡＢＡＱＵＳ／ＣＡＥ建立室溫下雙金屬復合板矯直過程的有限元模型如圖３所示。選擇雙金屬·１００７·

鋼鐵研究學報第２９卷復合板基層材料為普通碳素結構鋼Ｑ２３５，覆層材料為３０４不銹鋼，不銹鋼層與普碳鋼層厚度比例為１∶３。為了使有限元分析結果準確并縮短其計算時間，將取復合板的長度為４００ｍｍ，寬度為１２０ｍｍ，厚度為６ｍｍ，其中覆層材料厚度為１．５ｍｍ，基層材料厚度為４．５ｍｍ。矯直溫度取常溫狀態(tài)，材料模型取各向同性彈塑性材料，復合板的基本參數見表１。圖３復合板矯直模型Ｆｉｇ．３Ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｔｅ表１復合板材料基本參數Ｔａｂｌｅ１Ｂａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌａｔｅｓ材料屈服強度／ＭＰａ彈性模量／ＧＰａ密度／（ｋｇ·ｍ－３）３０４３０４２００７９３０Ｑ２３５２５０２１５７８００考慮到１１輥矯直機的矯直輥受到支撐輥作用，且模型主要分析復合板的應力應變狀態(tài)，因此在建模時把矯直輥設置為解析剛體，在實際矯直過程中矯直輥繞其中心軸轉動，在１１個矯直輥上施加全方向上的位移約束和ｘ、ｙ軸方向上的旋轉約束，為了防止復合板矯直過程中出現左右滑動，對板材的側面施加ｚ向的零位移約束。解析剛體不需進行劃分網格，可以很大程度地減少計算。將復合板劃分為八結點線性減縮積分六面體單元（Ｃ３Ｄ８Ｒ單元）。復合板的單元網格劃分如圖４所示。板材覆層和基層的材料屬性是各向同性的。參照實際生產的矯直過程工況以及現有矯直過程有限元模擬的有關研究，復合板與矯直輥之間的表面接觸為面與面接觸，其靜摩擦因數為０．３５。圖４矯直復合板的單元網格劃分Ｆｉｇ

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]不銹鋼/碳鋼熱軋模擬及冷軋實驗研究[D]. 李晉.太原科技大學 2014



本文編號：3066849