基于對數(shù)螺旋線的熱軋軋機輥型設計及軋制仿真
發(fā)布時間:2021-07-11 04:37
21世紀以來,熱軋帶鋼產(chǎn)能需求不斷增大,使熱軋鋼板帶產(chǎn)品在市場上競爭力的不斷增強,制造業(yè)對熱軋帶鋼的尺寸精度、板形的技術(shù)要求也越來越高。研究表明,板帶鋼軋制中板形控制的核心是輥縫形狀的控制,因此軋輥初始輥型是控制板形的最直接、最靈活、最有效的手段。傳統(tǒng)軋輥初始輥型曲線多為余弦曲線,隨著技術(shù)地不斷革新開發(fā)出了冪函數(shù)曲線及拋物線型輥型,這幾種線型的軋輥在軋制時各有利弊,需要與其他技術(shù)配合使用來達到最優(yōu)效果。由于對數(shù)螺旋線具有等角特性,有利于軋件在軋制過程中的寬展變形,故本論文擬對對數(shù)螺旋線是否可用于熱軋軋輥輥型的設計進行研究,同時為研究其優(yōu)劣,與現(xiàn)有的余弦曲線軋輥輥型進行對比分析。本課題主要包括三方面研究內(nèi)容,余弦曲線和對數(shù)螺旋線軋輥輥型設計、軋制模型的建立和軋制過程仿真及結(jié)果分析。首先,根據(jù)彈性梁理論和熱膨脹理論計算出軋輥的相對凸度,結(jié)合設定的尺寸建立出兩種曲線的方程,利用數(shù)值優(yōu)化軟件1stOpt進行求解,設計出初始輥型。其次,在Solidworks軟件中建立余弦曲線和對數(shù)螺旋線兩種輥型和同規(guī)格軋件模型。最后,在ABAQUS有限元分析軟件中,在軋制工藝參數(shù)和邊界條件相同的情況下,分別對不...
【文章來源】:遼寧科技大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究目的
1.3 熱軋軋輥輥型研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內(nèi)容
1.5 課題研究方案
2 板形理論與有限元概述
2.1 板形基本概念及影響因素
2.1.1 板凸度
2.1.2 板帶平直度
2.1.3 板凸度與平直度的關(guān)系
2.1.4 熱軋板凸度控制因素
2.2 有限元理論概述
2.2.1 有限元概述
2.2.2 有限元法的分析步驟
2.3 課題相關(guān)軟件簡介
2.3.1 ABAQUS簡介
2.3.21 stOpt數(shù)學優(yōu)化軟件
2.4 本章小結(jié)
3.對數(shù)螺旋線和余弦曲線熱軋軋輥輥型的設計
3.1 軋輥原始凸度的確定
3.1.1 軋制力計算
3.1.2 軋輥撓度變形計算
3.1.3 軋輥熱凸度計算
3.1.4 軋輥原始凸度
3.2 余弦函數(shù)型軋輥的設計
3.2.1 余弦函數(shù)方程的確定
3.2.2 余弦函數(shù)型軋輥的創(chuàng)建
3.3 對數(shù)螺旋線型軋輥的設計
3.3.1 對數(shù)螺旋線簡介
3.3.2 對數(shù)螺旋線輥型方程的確定
3.3.3 對數(shù)螺旋線軋輥的創(chuàng)建
3.4 本章小結(jié)
4.熱軋帶鋼軋制過程有限元模型的建立
4.1 熱軋敘述及方案
4.1.1 熱軋流程簡介
4.1.2 對比仿真方案
4.2 軋制仿真模型的建立
4.2.1 零部件的導入
4.2.2 材料屬性的定義
4.2.3 裝配軋制模型
4.2.4 定義分析步
4.2.5 接觸的定義
4.2.6 網(wǎng)格的劃分
4.2.7 施加載荷及設定邊界條件
4.2.8 模擬計算的設置
4.3 本章小結(jié)
5.軋制力與板形對比分析
5.1 軋制力的對比分析
5.1.1 不同壓下量時軋制力對比分析
5.1.2 不同軋制速度時軋制力對比分析
5.2 板帶浪形對比分析
5.2.1 不同壓下量時板帶浪形對比分析
5.2.2 不同軋制速度時板帶浪形對比分析
5.3 板形的對比分析
5.3.1 不同壓下量時板形對比分析
5.3.2 不同軋制速度時板形對比分析
5.4 橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.4.1 不同壓下量時板帶橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.4.2 不同軋制速度時板帶橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.5 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于板形控制的CVC輥型曲線自動設計實現(xiàn)[J]. 劉廣,王仁忠,馮少鵬,陳林. 有色金屬加工. 2017(03)
[2]軋輥不同輥型曲線的推導與分析[J]. 馬英義. 輕合金加工技術(shù). 2013(05)
[3]帶鋼粗軋過程仿真及影響因素分析[J]. 翟會賓,杜曉鐘,高配斌,蔣惠波. 機械工程與自動化. 2013(02)
[4]板形控制原理在寬板軋制中的應用[J]. 陳漢文. 有色金屬加工. 2011(04)
[5]基于CNC技術(shù)的輥形曲線[J]. 徐新力. 機械與電子. 2010(12)
[6]CVC熱連軋機支撐輥倒角的工作性能研究[J]. 郭德福,邵健,何安瑞,郝剛剛. 軋鋼. 2010(06)
[7]軋輥熱凸度模型的修正算法[J]. 劉學軍,孫廣虎,李興東. 冶金設備. 2010(03)
[8]采用1stOpt的物流配送信息系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 李寧,陳定方,祖巧紅. 湖北工業(yè)大學學報. 2009(02)
[9]熱帶軋機工作輥初始輥型曲線的設計[J]. 趙旭亮,張殿華,徐建忠,劉相華. 東北大學學報(自然科學版). 2008(11)
[10]CVC軋機輥形曲線設計及等效凸度探討[J]. 劉光明,邸洪雙,常安,侯澤躍. 東北大學學報(自然科學版). 2008(10)
博士論文
[1]熱軋帶鋼精軋過程控制系統(tǒng)與模型的研究[D]. 李海軍.東北大學 2008
[2]熱連軋帶鋼板形控制與輥型優(yōu)化設計[D]. 郭忠峰.東北大學 2008
碩士論文
[1]對數(shù)螺旋凸輪機構(gòu)的設計和研究[D]. 劉軍營.內(nèi)蒙古科技大學 2012
[2]板帶熱軋過程中軋輥熱凸度計算模型的研究[D]. 王英姿.河北聯(lián)合大學 2012
[3]基于脈沖渦流技術(shù)的板形檢測方法研究[D]. 楊洲.西安理工大學 2010
[4]基于ABAQUS冷軋薄板工作輥有限元研究[D]. 劉暢.內(nèi)蒙古科技大學 2009
[5]熱連軋精軋機組軋制過程系統(tǒng)仿真[D]. 王秀杰.燕山大學 2009
[6]軋制過程的有限元模擬[D]. 李云霞.昆明理工大學 2009
[7]軋輥熱凸度模擬系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 昌先文.東北大學 2005
本文編號:3277352
【文章來源】:遼寧科技大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1.緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究目的
1.3 熱軋軋輥輥型研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究內(nèi)容
1.5 課題研究方案
2 板形理論與有限元概述
2.1 板形基本概念及影響因素
2.1.1 板凸度
2.1.2 板帶平直度
2.1.3 板凸度與平直度的關(guān)系
2.1.4 熱軋板凸度控制因素
2.2 有限元理論概述
2.2.1 有限元概述
2.2.2 有限元法的分析步驟
2.3 課題相關(guān)軟件簡介
2.3.1 ABAQUS簡介
2.3.21 stOpt數(shù)學優(yōu)化軟件
2.4 本章小結(jié)
3.對數(shù)螺旋線和余弦曲線熱軋軋輥輥型的設計
3.1 軋輥原始凸度的確定
3.1.1 軋制力計算
3.1.2 軋輥撓度變形計算
3.1.3 軋輥熱凸度計算
3.1.4 軋輥原始凸度
3.2 余弦函數(shù)型軋輥的設計
3.2.1 余弦函數(shù)方程的確定
3.2.2 余弦函數(shù)型軋輥的創(chuàng)建
3.3 對數(shù)螺旋線型軋輥的設計
3.3.1 對數(shù)螺旋線簡介
3.3.2 對數(shù)螺旋線輥型方程的確定
3.3.3 對數(shù)螺旋線軋輥的創(chuàng)建
3.4 本章小結(jié)
4.熱軋帶鋼軋制過程有限元模型的建立
4.1 熱軋敘述及方案
4.1.1 熱軋流程簡介
4.1.2 對比仿真方案
4.2 軋制仿真模型的建立
4.2.1 零部件的導入
4.2.2 材料屬性的定義
4.2.3 裝配軋制模型
4.2.4 定義分析步
4.2.5 接觸的定義
4.2.6 網(wǎng)格的劃分
4.2.7 施加載荷及設定邊界條件
4.2.8 模擬計算的設置
4.3 本章小結(jié)
5.軋制力與板形對比分析
5.1 軋制力的對比分析
5.1.1 不同壓下量時軋制力對比分析
5.1.2 不同軋制速度時軋制力對比分析
5.2 板帶浪形對比分析
5.2.1 不同壓下量時板帶浪形對比分析
5.2.2 不同軋制速度時板帶浪形對比分析
5.3 板形的對比分析
5.3.1 不同壓下量時板形對比分析
5.3.2 不同軋制速度時板形對比分析
5.4 橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.4.1 不同壓下量時板帶橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.4.2 不同軋制速度時板帶橫向?qū)捳箤Ρ确治?br> 5.5 本章小結(jié)
6.結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于板形控制的CVC輥型曲線自動設計實現(xiàn)[J]. 劉廣,王仁忠,馮少鵬,陳林. 有色金屬加工. 2017(03)
[2]軋輥不同輥型曲線的推導與分析[J]. 馬英義. 輕合金加工技術(shù). 2013(05)
[3]帶鋼粗軋過程仿真及影響因素分析[J]. 翟會賓,杜曉鐘,高配斌,蔣惠波. 機械工程與自動化. 2013(02)
[4]板形控制原理在寬板軋制中的應用[J]. 陳漢文. 有色金屬加工. 2011(04)
[5]基于CNC技術(shù)的輥形曲線[J]. 徐新力. 機械與電子. 2010(12)
[6]CVC熱連軋機支撐輥倒角的工作性能研究[J]. 郭德福,邵健,何安瑞,郝剛剛. 軋鋼. 2010(06)
[7]軋輥熱凸度模型的修正算法[J]. 劉學軍,孫廣虎,李興東. 冶金設備. 2010(03)
[8]采用1stOpt的物流配送信息系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 李寧,陳定方,祖巧紅. 湖北工業(yè)大學學報. 2009(02)
[9]熱帶軋機工作輥初始輥型曲線的設計[J]. 趙旭亮,張殿華,徐建忠,劉相華. 東北大學學報(自然科學版). 2008(11)
[10]CVC軋機輥形曲線設計及等效凸度探討[J]. 劉光明,邸洪雙,常安,侯澤躍. 東北大學學報(自然科學版). 2008(10)
博士論文
[1]熱軋帶鋼精軋過程控制系統(tǒng)與模型的研究[D]. 李海軍.東北大學 2008
[2]熱連軋帶鋼板形控制與輥型優(yōu)化設計[D]. 郭忠峰.東北大學 2008
碩士論文
[1]對數(shù)螺旋凸輪機構(gòu)的設計和研究[D]. 劉軍營.內(nèi)蒙古科技大學 2012
[2]板帶熱軋過程中軋輥熱凸度計算模型的研究[D]. 王英姿.河北聯(lián)合大學 2012
[3]基于脈沖渦流技術(shù)的板形檢測方法研究[D]. 楊洲.西安理工大學 2010
[4]基于ABAQUS冷軋薄板工作輥有限元研究[D]. 劉暢.內(nèi)蒙古科技大學 2009
[5]熱連軋精軋機組軋制過程系統(tǒng)仿真[D]. 王秀杰.燕山大學 2009
[6]軋制過程的有限元模擬[D]. 李云霞.昆明理工大學 2009
[7]軋輥熱凸度模擬系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 昌先文.東北大學 2005
本文編號:3277352
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