低温轧制棒线材轧制力的实验研究及有限元模拟

摘要

该文对方轧件在轧制温度为950℃,延伸系数相同的条件下,通过椭圆孔、箱型孔、扁椭圆孔、无孔型四种孔型是的轧制力大小进行了研究,通过做实验得出了在不同的摩擦条件下,方轧件通过不同孔型时轧制力的变化规律.该文的理论研究是利用ANSYS/LS-DYNA大型有限元分析软件对方轧件在不同孔型中的轧制过程进行了显示动力学模拟,分析了轧制过程中变形区内厚向方向上压力分布规律以及轧件宽展变化规律.解释了轧制过程中变形区内出现双峰轧制压力的原因;最后得出了方轧件通过不同孔型时轧制力大小和轧后轧件宽展大小,模拟结果和实验结果基本符合,也说明了ANSYS/LS-DYNA大型有限元分析软件可以很好地对轧制过程进行模拟,为我们以后工作研究提供了一个有效的工具.通过VisualBasic6.0编写了方轧件在不同孔型轧制时求解轧制力的软件,通过界面可以选择各种钢种、孔型以及各种轧制力模型,通过输入所选孔型的孔型尺寸、坯料尺寸、轧辊尺寸以及所需的轧制条件,即可求出各种情况下的轧制力.

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1棒线材生产技术的发展

1.2低温轧制技术及应用

1.2.1低温轧制与节能

1.2.2低温轧制优缺点

1.2.3低温轧制的可行性与制约条件

1.2.4低温轧制与热轧工艺润滑

1.2.5本课题研究意义和内容

1.3文献综述

1.3.1棒线材轧机轧制特点

1.3.2前人研究工作

第二章轧制力实验研究

2.1前言

2.2实验方案

2.2.1实验目的

2.2.2实验条件

2.2.3实验方案

2.3孔型设计

2.4实验数据测量

2.4.1测试系统组成

2.4.2压力传感器标定

2.4.3实验数据处理

2.5实验数据分析

2.5.1延伸系数对轧制力的影响

2.5.2孔型形状及摩擦系数对轧制力的影响

2.5.3孔型宽高比对轧制力的影响

2.6本章小结

第三章弹塑性有限元基本理论

3.1前言

3.1.1材料非线性

3.1.2几何非线性

3.1.3接触问题非线性

3.2弹塑性有限元法

3.2.1弹塑性有限元基本概念

3.2.2有限元动力分析方法

3.3显式积分的稳定性

第四章棒线材轧制过程有限元分析

4.1前言

4.2 ANSYS有限元分析软件概况

4.3棒线材轧制过程显式动力学模拟

4.3.1椭圆孔轧制方坯有限元模拟

4.3.2无孔型轧制方坯有限元模拟

4.3.3箱形孔轧制方坯有限元模拟

4.3.4模拟值和实验值比较分析

4.4本章小结

第五章棒线材延伸孔轧制力计算软件开发

5.1前言

5.2几个重要参数计算

5.2.1金属塑性变形阻力模型确定

5.2.2接触面积计算

5.2.3轧件轧后断面面积计算

5.3软件设计及开发

5.4本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

附录