60kg-m重軌萬能軋制過程有限元模擬研究.pdf

1、近年來，鐵路的提速對鋼軌的尺寸精度要求也越來越高，這就對我國重軌的生產(chǎn)提出了更新更高的要求。根據(jù)有關研究，國內(nèi)鋼軌和國外先進水平相比主要差距在尺寸精度上，成分和性能上差距相對小些。在生產(chǎn)工藝上，對尺寸影響最大的是步進式加熱爐、萬能軋制。所以要保證高速鐵路鋼軌的精度，就必須有一種比較好的軋制工藝，萬能軋制成為最好的選擇。 本研究詳細推導了利用顯式有限元分析方法實現(xiàn)熱力耦合的理論公式。針對幾何、材料和接觸的非線性問題，利用軟件ANS

2、YS/LS-DYNA，首先選擇了幾何非線性選項，針對材料非線性，本研究選擇了彈塑性的非線性強化模型，并且選用三維的八節(jié)點六面體的SOLID164單元實體對軋件模型進行了離散化，對于接觸面，選擇用的是自動面．面接觸，之后是邊界條件的加載，利用LS-PROPOST作為后處理軟件分析了實驗結果。 目前，國內(nèi)外利用有限元方法模擬金屬各種成型過程的研究較多，但是針對復雜截面的重軌在萬能異型孔的變形規(guī)律的熱力耦合計算機模擬研究，所見的報道很

3、少。以前其參數(shù)多為通過熱模擬機實驗所得結果，考慮的因素有限。而本研究綜合考慮了軋制溫度、軋制速度、摩擦系數(shù)、萬能孔型的特點等聯(lián)系現(xiàn)場生產(chǎn)的因素，故其計算結果具有重要的實際應用價值。 本文基于ANSYS/LS-DYNA非線性顯式有限元軟件，以60kg/m的重軌為研究對象，采用全三維彈塑性熱力耦合的有限元方法研究了重軌在萬能軋機組中的變形過程，得到了軋件在孔型中的延伸情況、各道次軋件的變形參數(shù)，。分析了典型道次的應力、應變分布，并詳