基于ABAQUS冷軋薄板工作輥有限元研究.pdf

1、冷軋對板形、厚度等的要求越來越嚴(yán)格，現(xiàn)場也期望著精確的冷軋軋制過程參數(shù)供其參考。精確的軋制參數(shù)可以通過現(xiàn)場實驗來得出，但由于軋制過程的復(fù)雜性，只能得到一些表觀的參數(shù)。大多數(shù)與軋制工藝制定密切相關(guān)的潛在參數(shù)是測量不到的。因此獲得理想軋制參數(shù)還要依靠數(shù)值計算方法。軋輥消耗是軋鋼行業(yè)的消耗大戶。因此，通過對冷軋過程的數(shù)值模擬，也將為研究軋輥失效和軋輥壽命提供數(shù)據(jù)和參考。 借助國際上公認(rèn)的最好的有限元分析軟件之一 ABAQUS，首先，建

2、立了冷軋薄板的工作輥-軋件有限元模型，采用動力顯式算法，對工作輥-軋件有限元模型進(jìn)行了求解，實現(xiàn)了冷軋薄板過程的有限元動態(tài)模擬。其次，以工作輥-軋件有限元模型為基礎(chǔ)，在其上通過分別布置表面軸向裂紋和表面環(huán)向裂紋，采用靜力隱式算法，求得了工作輥轉(zhuǎn)動一周時間內(nèi)不同時刻的裂紋處的應(yīng)力強(qiáng)度因子，并分析了軋制過程中應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律。 通過對上述有限元數(shù)值模擬獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到了有關(guān)冷軋和工作輥的一些的結(jié)論和數(shù)據(jù)。(1)工作

3、輥軋制區(qū)表面節(jié)點上Mises應(yīng)力和壓應(yīng)力隨軋制時間的變化關(guān)系總體上分別呈衰減的正弦波和衰減的鋸齒波。它們都在與軋件接觸時顯著增大。在穩(wěn)定軋制階段，工作輥軋制區(qū)中部的壓應(yīng)力為360MPa。(2)在穩(wěn)定軋制階段里，軋制力在1209.30t上下作微幅波動，軋制力矩在3060.50KN·m上下作微幅波動。(3)工作輥上摩擦力大小在1353.04KN的上下劇烈波動。(4)考慮整個工作輥，工作輥上接觸面積在26125.80m㎡上下波動。若不考慮工作