六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

采用非线性弹塑性有限元法,利用大型非线性有限元软件MSC.Marc建立了六辊CVC轧机轧制过程三维有限元仿真模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析。运用该模型分别改变工作辊弯辊力、中间辊弯辊力、中间辊横移量进行有限元模拟,得到了工作辊弯辊、中间辊弯辊、中间辊横移对六辊CVC轧机轧辊弯曲和压扁变形的影响规律。所建模型与分析结果可为六辊CVC轧机的板形控制研究提供理论数据与参考依据。     

非对称轧制时轧辊轴向力的有限元模型──四辊轧机轴向力学行为的研究（Ⅱ）

非对称轧制（包括轧件跑偏、轧制力偏差等）是四辊板带轧机轴向力产生的主要原因之一．文章在弹性基础梁法的基础上，提出了研究辊系特性的变刚度弹基梁三维有限元计算模型，利用这种模型可对辊系垂向（即轧制力方向）和轧辊轴向、对称轧制（正常轧制）和非对称轧制、轧辊轴线平行及交叉诸工况进行分析．     

液芯大压下轧机轧辊的热力耦合分析及疲劳寿命计算

液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13(4Cr5MoV1Si),计算其温度场、应力场和应变场。采用高温应变疲劳寿命法计算辊面产生疲劳裂纹寿命,应用断裂力学理论计算其裂纹扩展的寿命。经计算,辊套型轧辊热应力低于堆焊型轧辊,并且拥有更长的工作寿命。     

UPC轧机轧辊辊面曲线的探讨

讨论了ＵＰＣ轧机轧辊辊面曲线的形成，推导了曲线方程，计算并讨论了抽辊量，方程系数和轧件宽度对辊缝轮廓的影响。     

基于Solidworks的轧辊轴承座有限元分析

利用Solidworks软件对轧辊轴承座进行三维实体建模,并进行了有限元分析,得到其应力、应变及安全系数分布图。通过有限元分析,选用满足其性能的材质,并对其进行结构优化,提高设计质量。     

轧辊用合金白口铸铁显微组织对热疲劳抗力的影响

研究了轧辊用合金白口铸铁的几种材质中不同碳化物形态和不同基体组织对热疲劳抗力的影响,找出了热疲劳裂纹的主要萌生源地和扩展通道,确认了在碳化物和基体中M23C6和奥氏体的热疲劳抗力最佳。     

热带钢轧机轧辊热变形的快速有限元模型

分析了解析法与简化方法的缺点,采用有限元法建立轧辊热变形计算模型.针对轧制过程中轧辊热变形计算数据特点,将计算任务分为负责静态数据准备的预计算和负责动态数据准备与热变形求解的更新计算,换辊时进行预计算,计算任意时刻的热变形时只需进行更新计算,计算量远小于标准有限元程序.根据特殊处理的计算流程,编写了基于轴对称有限元法的轧辊热变形程序,其计算结果与ANSYS结果一致,精度均高于简化方法约30%.自编轧辊热膨胀有限元程序计算精度高,耗时少,满足在线热膨胀预报要求.     

轧机机架接触问题的有限元分析

提出将半闭口式轧机机架的三个构件（Ｕ形架、上横梁和模块）通过接触连接作为一个整体分析对象，接接触理论进行有限元分析．给出了接触边界条件、平衡与变形条件，以及迭代准则和边界收敛准则．以杭州钢铁厂６５０型轧机为例，对其机架的接触力、应力及变形进行了分析．     

显微组织对无限冷硬铸铁轧辊热疲劳性能的影响

文章介绍在无限冷硬铸铁轧辊上切取板状热疲劳试样,在自制的热疲劳试验机上进行了冷热循环实验,研究了显微组织对无限冷硬铸铁热疲劳裂纹萌生及扩展的影响.结果表明,热疲劳裂纹在石墨尖端处、珠光体基体及共晶碳化物中萌生;热疲劳裂纹主要在钢基体与共晶莱氏体界面处、钢基体内扩展及穿越共晶碳化物.     

CSP生产线高速钢轧辊温度场有限元分析

采用有限元软件ANSYS,结合某CSP生产线F4机架工作辊表面温度的实测值,建立轧辊二维温度场模型,对轧辊在轧制过程中的温度和热凸度变化进行研究。结果表明,轧辊在咬入弧区的换热系数为5.8×104 W/(m2·K),在非咬入弧区的水冷等效换热系数为1.1×104 W/(m2·K);在此等效换热边界条件下,使轧辊热凸度达到稳定的烫辊时间约为75min。     

轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律

采用影响函数法开发了热轧带钢凸度影响率计算软件,研究了轧辊直径对热轧带钢凸度的影响规律,得出了四辊轧机工作辊和支撑辊直径影响率基本值的5次多项式拟合系数及工作辊直径和支撑辊直径对轧辊直径影响率的修正指数,建立了高精度轧辊直径影响率计算的数学模型,为板形控制模型参数的计算提供了理论依据·     

热带钢轧机工作辊热磨制度

热磨制度包括工作辊的下机待磨冷却时间及相应的磨削补偿辊形;在分析了整个轧制过程中和轧制结束后工作辊的温度场和热辊形的变化规律的基础上,建立了热带钢轧机工作辊的热磨制度,认为工作辊的下机最佳冷却时间约为2h,其补偿辊形视磨削后待上机时间而定.     

热轧轧辊磨损模型研究及轧辊横移影响分析

在对热轧带钢精轧工作辊磨损影响因素进行分析的基础上,采用"切片法"建立考虑横移影响的轧辊磨损模型,给出磨损模型的参数优化方法。实验验证表明,优化后的模型计算精度得到显著提高,计算偏差的标准差控制在15μm以内,轧辊磨损轮廓形状更加符合实际。采用逐步累计-叠加方法,对一个换辊周期内的轧辊磨损进行数值模拟,发现实施轧辊横移后,轧辊磨损在带钢宽度方向趋于均匀,磨损辊型曲线更加光滑、平缓,消除了轧件边部附近轧辊的局部严重磨损造成的猫耳现象,有利于热连轧机组实施自由程序轧制。     

高铬铸钢轧辊热疲劳过程的组织和性能

针对现场出现的轧辊热疲劳裂纹较严重问题,研究了高铬铸钢轧辊热疲劳过程的组织和性能.通过约束热疲劳实验及高温拉伸实验,获得了热疲劳循环次数与主裂纹长度的关系,测试了高温状态下材料机械性能.用SEM,EDS分析了晶粒组织、成分偏析对热疲劳裂纹扩展的影响.结果表明:高铬铸钢轧辊的表面状态影响热疲劳裂纹萌生、扩展路径和方式;热循环上限温度及升温速度对裂纹扩展速率的影响较大;材料性能、组织变化等对高铬铸钢的热疲劳性能有明显影响.     

热带轧机工作辊初始辊型曲线的设计

在采用影响函数法分析轧辊弹性变形的基础上,提出一种热带轧机工作辊初始辊型曲线的设计算法.指出合理分配精轧机组各机架带钢入、出口凸度范围对工作辊初始辊型曲线设计具有重要的作用,并提出一种各机架带钢入、出口凸度范围的确定策略.采用提出的算法对某厂1 250 mm热带轧机精轧机组优化了其工作辊初始辊型曲线,并进行了现场实际生产实验.实验结果表明:带钢的实测凸度满足该厂目标凸度的要求,证明了该算法的合理性.     

有限元素法在气动板形检测辊上的应用

利用有限元素法计算气支板形检测辊辊缝中的压力分布,给出规则的三角形单元的有限元素法的计算过程。     

六辊轧机辊间压力分布解析

用影响函数法计算了六辊轧机的辊系变形和辊间压力分布,研究了单锥度中间辊对辊间压力分布和轧件横向厚度分布的影响·结果表明采用单锥度中间辊可改善辊间压力分布状态,明显降低辊间压力峰值,但轧件横向厚差稍有增加,最大值出现在轧件边部·计算了不同锥度时的辊间压力分布与轧件横向厚度分布,通过比较辊间压力峰值与轧件边部厚度,确定了最佳锥度范围为1/100～1/150,使HC轧机的辊间单位压力峰值降低15%～20%,轧件横向厚差仅在边部增加几微米,符合板形要求·     

清花成卷机压辊齿轮疲劳强度的可靠性分析

本文通过对纺织厂中常见的清花成卷机传动系统的压辊齿轮进行弯曲疲劳强度的可靠性分析，给出了压辊齿抡的可靠度为Ｒ＞０．９９９９９９９９９这表明在对压辊齿轮进行无限寿命设计的条件下，从弯曲疲劳强度的角度分析，压辊齿轮的失效率还不到１０亿分之一，通过此例还可以说明在一切受到交变载荷作用下的机械传动设备中进行机械强度可靠性设计的普遍意义。     

造纸机压榨辊装配压强的有限元分析

具有外伸端的过盈配合结构之装配压强的分布规律及数值大小是固体力学范畴中一个非常复杂的问题，造纸机压榨辊的结构正是如此，因此，分析压榨辊装配压强对于改善压榨辊的受力状况及合理进行结构设计是非常必要的。本文用有限元方法对造纸机压榨辊装配压强进行了分析，为压榨辊的设计提供了依据。     

各种表面裂纹疲劳扩展分析方法的比较

介绍了两类预测表面裂纹疲劳扩展中的形貌变化及其剩余寿命的方法,并进行实验验证。结果表明,“Ｃｙｃｌｅ ｂｙ ｃｙｃｌｅ”方法的估算最为准确,川原正言等的经验方法也具有较好的精度。