熱帶鋼粗軋立軋過程有限元模擬及雙拋物線狗骨模型研究.pdf

1、為適應(yīng)激烈的市場競爭，連鑄-連軋技術(shù)因其優(yōu)越性得到迅速發(fā)展，目前熱帶鋼來料大多使用連鑄坯。但是連鑄過程中實現(xiàn)在線改變板坯寬度存在困難，因此通常在粗軋區(qū)內(nèi)安裝立輥軋機，通過立輥側(cè)壓來完成對板坯寬度的調(diào)節(jié)與控制。立輥軋制變形過程屬于超高件塑性變形，變形主要集中在板寬兩側(cè)邊緣上，造成板坯橫斷呈現(xiàn)狗骨形狀。
　　本文在深入理解熱帶鋼粗軋立軋后產(chǎn)生狗骨形狀原理的基礎(chǔ)之上，首次提出雙拋物線狗骨函數(shù)模型，最終得到可以預(yù)測狗骨形狀參數(shù)和力能參數(shù)的

2、解析解，該模型對于立軋控寬和軋制力的預(yù)報具有重要意義。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)闡述立軋后產(chǎn)生狗骨形狀的變形特點，研究了壓下率、軋件厚度、立輥直徑、軋件寬度和立輥轉(zhuǎn)速對狗骨形狀的影響。總結(jié)和分析國內(nèi)外對狗骨形狀研究的方法，給出了研究者們在各自研究條件下得到的狗骨形狀模型表達式。
　　(2)利用有限元軟件ABAQUS平臺，建立了立輥軋制過程的有限元模型。選用ABAQUS/Explicit顯式分析求解器求解模擬結(jié)果。分析模擬

3、得到的立軋過程應(yīng)力應(yīng)變和位移云圖，軋制力和節(jié)點運動速度隨時間變化曲線等結(jié)果。
　　(3)基于體積不變條件和流函數(shù)性質(zhì)，首次建立了立軋雙拋物線狗骨函數(shù)模型并得到了相應(yīng)運動許可的速度場和應(yīng)變速度場。利用剛塑性第一變分原理，分別用MY線性屈服準則、中值定理和共線矢量內(nèi)積方法來求解內(nèi)部變形功率、剪切功率和摩擦功率，最終得到立軋變形區(qū)的總功率泛函。通過Matlab求解泛函極值，最終得到立軋過程中力能參數(shù)和形狀參數(shù)的解析解。
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