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《板帶鋼熱張力連軋過程的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、板帶鋼熱張力連軋過程的數(shù)值模擬TotalNo.186冶金設(shè)備總第186期April2011METALLURGICALEQUIPMENT2011年4月第2期板帶鋼熱張力連軋過程的數(shù)值模擬①王瑞海②王寶峰李建超賈宇羅龍(內(nèi)蒙古科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院內(nèi)蒙古包頭014010)摘要在實際的板帶軋制生產(chǎn)過程中,軋件內(nèi)部的金屬流動情況是很難通過實驗的方法得到.利用ANSYS/LS—DYNA顯式動力分析軟件,在熱連軋過程中張力對軋件內(nèi)部的金屬流動影響進行了有限元模擬.對板帶材軋制過程中節(jié)點的位移矢量和軋制力進行分析,得出了張力對軋件內(nèi)部金屬流動的影響規(guī)律,計算結(jié)
2、果與現(xiàn)場數(shù)據(jù)基本吻合,可以為軋制工藝的制定提供參考依據(jù).關(guān)鍵詞張力熱板帶軋制金屬流動有限元影響規(guī)律’中圖分類號TG333.7文獻標(biāo)識碼ASimulationofTensioninHotStripRollingWangRuihaiWangBaofengLiJianchaoJiaYuLuoLong(InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010)ABSTRACTAsitisdifficulttoobtaintheinternalmetalmovementoftherollingpi
3、ecebyexperimentalmeth—odsintheactualhot—striprollingproductionprocess.ANSYS/LS—DYNAasthelarge?scalefiniteelementanalysissoftwareisappliedtoSimulatetheInternalmetalmovementoftherollingpieceinhotstriprollingProcesswithdiffer—enttension.Obtaintheinternalmetalmovementoftherolling
4、pieceInfluenceofTensionfromtheanalyzesofnodedisplacementvectorandrollingforce.Resultprovedcoincidewiththespotdata,canbeformulatedasareferencedur—ingtherollingprocess.KEYWORDSTensionHotstriprollingprocessIntemalmetalmovementFiniteelementInfluencelaw1引言板帶鋼的軋制過程,是一個集大變形,非線性(它包含了
5、材料的非線性,幾何非線性,邊界接觸的多重非線性)于一體的復(fù)雜變形過程,很難通過數(shù)學(xué)公式來準(zhǔn)確的推導(dǎo)….軋制過程中諸如內(nèi)部金屬流動,局部應(yīng)力應(yīng)變情況分布(板帶軋制過程中直接影響到板帶材的終軋質(zhì)量)不易通過實驗進行研究.隨著現(xiàn)代化工業(yè)對板帶材的質(zhì)量(主要是板型)要求不斷提高,如何準(zhǔn)確預(yù)測板型(包括板凸度,翹曲度等)的變化成為了現(xiàn)今板帶軋制的重要研究方向’.本文通過大型顯式動軟件ANSYS/LS.DY.NA,運用彈塑性有限元法對板帶軋制的過程進行有限元模擬,并對計算結(jié)果進行對比分析.2軋制過程有限元模擬以某鋼廠熱連軋1200mm軋機機組中的四輥軋機為原
6、型,進行仿真模擬.在軋制過程中,給軋件一個軋向的初速度,在軋件與工作輥接觸時,軋件在摩擦力的作用下實現(xiàn)咬人,軋件在進入輥縫時發(fā)生塑性變形,軋件在前端施加有前張力,尾部也有后張力,用以保證軋件的質(zhì)量.通過施加不同的張力條件,對其結(jié)果進行對比分析,得出不同張力對板帶變形及軋制力的影①內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項目(2009BS0803)②作者簡介:王瑞海,男,1983年生,內(nèi)蒙古科技大學(xué),碩士,主要研究方向:板帶軋制數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化一13—總第186期冶金設(shè)備2011年4月第2期響,分析并得出結(jié)論.2.1模型的建立由于板帶軋制過程的模型是上下左右對稱的
7、,為了節(jié)省計算時間,取軋件總體的模型的1/4作為研究對象.為了讓模型能夠更好的模擬軋輥在軋制過程中的工作輥變形情況(包括工作輥的撓曲變形,軋輥的彈性壓扁),把軋輥選作彈性體.在模型中軋輥輥身與軋件均采用8節(jié)點6面體的solid164實體單元.模型參數(shù)見表1.表1基本參數(shù)表圖1軋制過程中的實際模型圖2四分之一簡化模型本文在劃分網(wǎng)格時,單元化成六面體單元,減少四面體單元的使用(四面體單元容易引起網(wǎng)格畸變),以提高計算精度,網(wǎng)格劃分情況見圖3及圖4.圖3模型網(wǎng)格劃分情況2.2接觸問題兩個接觸對(軋件和工作輥輥身,工作輥輥一14一身與支承輥輥身)均采用庫
8、倫摩擦原則,采取自動面面接觸(ASTS命令).圖4軋件網(wǎng)格劃分情況3模擬結(jié)果及分析3.1前后張力對板型變化的影響在板帶軋制過程中,采取張
