利用塑性5ε_t与中性层偏移的二辊矫直辊型设计方法

为了提高棒材二辊矫直机的矫直精度,依据棒材矫直工艺特点和矫直辊磨损区域分析,提出了"凹三凸二"的矫直辊组合形式及辊型设计方法。在辊型设计过程中,根据棒材矫直的实际变形规律,提出了塑性5εt矫直应力应变拟合原则,更加准确地描述了棒材矫直变形的应力应变关系;结合微元法对矫直棒材内部金属的受力状态及中性层偏移进行分析,推导出了含有硬化系数与中性层偏移的新弯矩比公式。在此基础上,通过对矫直力与辊面磨损关系以及残余应力和弹性芯对隐患挠度影响的综合分析,精确给出了矫直不同规格棒材时辊腰段的反弯曲率比范围,从而能最大限度地降低辊面磨损,克服因残余应力回复而导致矫直质量不稳定的缺陷。基于上述理论和方法,给出了具体设计实例,并对矫直过程进行了数值模拟分析,给出了矫直过程中影响棒材矫后精度的各参量状态。结果表明:设计辊型的残余直线度为0.64mm/m,隐患挠度为0.202 4mm/m,预测弹复后直线度小于0.85mm/m,从而显著提高了棒材的矫后精度及其稳定性,同时也验证了该设计理论与方法的正确性及有效性。     

共轭旋转曲面法求解线棒材矫直辊型曲线

以共轭旋转曲面啮合理论为基础,分析了线棒材矫直过程中确定矫直辊辊型曲线的解析方法,并对矫直辊的曲面方程、轴向剖面方程进行了计算机模拟,给出了设计、绘制矫直辊辊型曲线的方便快捷的方法。     

辊式矫直机矫直辊的弯辊模型

将板材在辊式矫直机矫直辊作用下的弯曲,假设为由压下机构作用的弯曲和由弯辊机构作用的弯曲共同作用的结果·根据梁的弹塑性弯曲理论,通过把板材弯曲当作梁的弯曲,并考虑到矫直机在入口处的压弯量,通常使板材弯曲时塑性变形层高度占厚度80%,认为经弯辊作用后塑性变形层高度增加了5%～15%,利用梁的弯曲挠度,建立不同弯曲的弯辊模型,求出了矫直辊的弯辊量·理论计算的弯辊量与实际设定值结果吻合,证明该弯辊量设定模型具有实际应用价值·     

型钢九辊矫直力能参数与压弯挠度关系解析

H型钢辊式矫直机在辊压腹板时使翼缘产生塑性变形以达到矫直目的.为了避免矫直过程中出现矫直缺陷,通过建立适当的矫直力学模型,求出了H型钢九辊矫直的压弯挠度与弯矩、矫直力的解析关系,确定了生产中调节矫直辊压弯挠度来保证各辊处的弯矩、矫直力等力能参数的范围.     

斜辊矫直机矫直辊辊形对安装角和接触线长度的影响

基于斜辊矫直机矫直辊和管材或棒材的理想接触条件,对理想接触的矫直辊辊形曲圆公式进行了优化,针对目前应用较多的双曲线辊形和理想接触辊形,在安装角和接触线长度方面进行了比较,给安装角和接触线长度的确定提供了理论依据。     

板材辊式矫直机辊数研究

本文根据弹塑性弯曲理论，应用迭代法计算了板材一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率，计算给定方案下形成的残余曲率，给出了压下量与反弯曲率的数学表达式．对于一定的矫直精度要求，提出了上排工作辊集体倾斜调整的辊式矫直机辊数的计算方法．     

方管V形辊矫直机压弯挠度设计

采用一种新型的V形辊矫直方式,基于矫直理论,对尺寸为22×22×3(mm3)紫铜方管的矫直曲率方程式进行了推导。计算出了V形辊的压弯挠度,为以后整机的设计提供了重要数据。     

弯管条件下矫直辊的手工绘制方法

矫直辊与管材是一对共轭曲面 ,矫直辊表面就是与圆环面密切接触的包络面 ,本文利用点在曲面上投影的原理 ,研究了管材在矫直辊之间为圆环面时 ,一种手工绘制矫直辊辊型曲线的方法     

板坯连铸机辊列的最优设计

根据二冷辊列参数对连铸坯固液相交界面上应变与应变速率的影响，提出了优化支承辊辊距的方法，并给出了确定带有可实现连铸坯等曲率速率矫直的多点矫直系统的二冷辊列几何尺寸的计算方法及公式，为板坯连铸机的设计提供了更为科学的理论基础     

二辊矫直机矫直精度及实验研究

在充分考虑二辊矫直机生产工艺特点的基础上,从矫直基本原理入手,根据弹塑性弯曲理论,应用迭代法计算了轧件一次弯曲矫直时的弯曲力矩和相应的反弯曲率,计算给定方案下形成的残余曲率,给出了矫直精度的数学模型.对于一定的矫直方案,提出了矫直精度计算方法.提出了二辊矫直机调角方法,并对二辊矫直机角度参数进行了相应的模拟与计算,理论与实验比较一致,具有进一步的应用推广价值.     

轨梁辊矫过程矫直力波形分析与工程算法

针对辊式矫直机常规理论计算方法的缺陷及矫直力实测中难于直接测量辊系中所有辊子矫直力的困难，通过对国内首台巨型1 300矫直机矫直力的工程测试和上排辊矫直力的波形分析，按压力阶梯（矫直力分量）剖析了矫直力和矫直过程，揭示了超静定矫直力系的建立过程和各辊矫直力之间的力学关系，拟定了矫直力系和矫直力分量的分割单元测量原理和总体便捷的工程测试方法，给出了以矫直力矩和压力阶梯表示的矫直力通式及其工程算法，并提供了计算工-56及轨-50矫直力的诺模图。这种确定矫直力的原理和方法，可供各种重型辊式矫直机工程应用。     

辊式矫直机上辊压下规程的仿真分析

采用有限元方法对七辊板带矫直机在各种不同压下规程下的矫直过程进行仿真,以期寻得一种使矫直后钢板形状好且残余应力小的压下规程.结果表明,钢板经矫直后其边部残余应力较大,对某组压下规程而言,仅改变其中某一个上辊的压下量,其长度方向上的纵向残余应力变化趋势基本上不变.该方法对研究矫直机各辊组合压下调整也有一定的参考价值.     

非等辊距平行压下矫直的计算机优化与仿真

提出了非等辊距矫直的概念，并应用新的矫直理论对九辊矫直机非等辊距矫直方案进行优化，通过计算机仿真来分析几种辊距排列方案的优劣及其特点。     

H型钢变辊距矫直的研究

讨论了辊距变化对各辊矫直力的影响：推导出了辊距变化情况下的各弯曲单元辊距与变形量之间的协调关系式：为实际生产确定变辊距矫直压下规程提供了理论依据。     

H型钢变辊矩矫直的研究

讨论了辊距变化对各辊矫直力的影响；推导出了辊矩变化情况下的各弯曲单元辊蹉 与变形量之间的协调关系式；为实际生产确定变辊距矫直压下规程提供了理论依据。     

辊式矫直过程中板带弯曲挠度的确定

利用面积-力矩第二定律,建立弯矩与挠度的关系式;将零弯矩点之间板带承受的弯矩分为四个部分,即加载时的弹性变形、弹塑性变形、考虑到加工硬化现象的弹塑性变形以及卸载时的弹性变形,从而得到较为符合辊式矫直过程中板带弹塑性弯曲变形特点的弯曲挠度,为下一步精确确定矫直辊挠度建立基础.     

基于ANSYS/LS-DYNA的二辊矫直过程数值模拟

应用非线性有限元分析技术,利用ANSYS/LS-DYNA动态模拟二辊矫直机矫直过程,得到了二辊矫直机矫直过程的应变场、应力场等参数的变化特点;分析了不同倾斜角度对矫直质量和矫直精度的影响,可指导现场工程人员迅速调整好矫直辊斜角;给出了矫直过程的矫直力和导板力,为新设备的开发提供理论依据。     

基于弹塑性压力中性层偏移的棒材二辊矫直回弹模型

基于二辊矫直变形工艺特点和弹塑性压力中性层偏移理论,确定应力中性层的位置;在考虑中性层偏移和材料硬化的条件下,结合二辊矫直理论和矫直变形应力-应变关系,提出新的双线性矫直拟合方法;在此基础上利用微元法对棒料内部的金属进行弹塑性变形分析,给出新弯矩比公式的同时,提出中性层偏移半径比的概念;最后,结合纯弯回弹理论建立棒料矫直挠度回弹数学模型,并就中性层偏移对棒料矫直回弹影响进行实验分析和验证。实验结果表明:回弹理论计算值与实验数据吻合较好,其最大相对误差为6.45%,明显低于忽略中性层偏移时的相对误差31.65%,证明了理论分析的正确性和模型的有效性。     

基于压力弹塑性变形中性层偏移模型的构建与验证

大截面棒材矫直过程中性层偏移明显,对二辊矫直辊辊型及棒材直线度的影响较大. 依据三点弯曲理论建立了棒材矫直过程中基于压力弹塑性变形的中性层偏移量理论计算模型,结合室温拉伸和弯曲试验,研究了棒材矫直过程中性层偏移规律. 结果表明:反弯半径和棒材力学性能对中性层偏移值的影响显著,反弯半径越小,则中性层偏移量越大;强度较低、塑性较强的材料,中性层偏移量较大. 通过弯曲试验,验证了该模型的可靠性及其适用范围.     

四辊轧机轧辊弹性变形的研究

介绍了轧辊弹性变形影响函数解析方法的基本理论与公式.采用Fortran语言编写了轧辊弹性变形解析软件.采用编写的解析软件对某1 700 mm热带轧机精轧机组进行模拟计算,计算结果表明:增大弯辊力将降低出口带钢凸度;弯辊力的变化对辊间压力分布、工作辊挠度及辊间压扁的影响较大,而对支撑辊挠度及工作辊与轧件间的压扁影响不大;辊间压力在支撑辊端部位置存在峰值.以上模拟计算结论均符合轧制理论及现场实际.