大型轧机AGC伺服液压缸裂纹故障建模与寿命的研究

摘要

轧机AGC伺服液压缸是轧机AGC液压系统中重要元件之一。轧机AGC伺服液压缸是将液压能转变为机械能的液压执行元件，也是针对轧制力变化实施厚度调节的一种快速精确定位的装置。轧机AGC伺服液压缸缸底及有关部位应有足够的强度、刚度和长的使用寿命，从而能减少轧机AGC伺服液压缸的故障。为此，本文以轧机AGC伺服液压缸为研究对象，针对缸底结构及疲劳破坏问题进行了如下几个方面的研究工作：
　　首先，应用机械与流体学科有关的基本理论分析缸底突发性和渐发性故障，采用有限元分析方法对缸底进行静力学分析，判断在工作压力下轧机AGC伺服液压缸缸底可能出现突发性故障的部位，并提出处理对策。同时对缸底结构进行优化设计，对优化结果进行分析比较，从而得到轧机AGC伺服液压缸缸底最优尺寸。
　　其次，在某钢铁公司热轧带钢轧机AGC伺服液压缸提供的实际工况的基础上，分别对原有缸底和优化后的缸底尺寸进行疲劳寿命分析比较，从理论上验证优化后缸底尺寸的可行性。
　　最后，根据原AGC液压缸缸底产生裂纹故障，分别建立原始和最优尺寸的缸底裂纹渐变数学模型、物理模型并进行裂纹仿真分析。通过仿真结果与现场裂纹分析比较，论证了研究内容的可信性，为轧机AGC伺服液压缸缸底故障诊断提供可靠的判断依据。

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第1章 绪论

1.1选题背景及研究意义

1.2 AGC伺服液压性能优化与故障诊断技术研究的现状和成果

1.3本课题的来源和研究目的

1.4本课题研究内容

第2章 轧机AGC伺服液压缸故障形式与分析

2.1轧机AGC故障诊断

2.2 轧机AGC伺服液压缸结构及故障形式

2.3 大型AGC缸故障分析

2.4本章小结

第3章 轧机AGC伺服液压缸缸底有限元分析

3.1引言

3.2几何模型

3.3材料属性

3.4网格划分

3.5施加载荷和边界条件

3.6有限元分析

3.7缸底结构的优化设计

3.8本章小结

第4章 轧机AGC伺服液压缸缸底的疲劳强度分析

4.1轧机AGC伺服液压缸疲劳分析

4.2轧机AGC伺服液压缸缸底建模

4.3疲劳仿真材料参数的确定及设置

4.4疲劳仿真网格的划分

4.5疲劳仿真载荷的施加和边界条件的设置

4.6轧机AGC伺服液压缸缸底疲劳仿真结果的分析

4.7本章小结

第5章 轧机AGC伺服液压缸缸底裂纹分析

5.1裂纹前缘应力强度因子分析

5.2线弹性断裂力学基本简介

5.3缸底裂纹仿真

5.4本章小结

第6章 总结与展望

6.1课题总结

6.2课题展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果