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，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，求得了工作輥轉動一周時間內不同時刻的裂紋處的應力強度因子，并分析了軋制過程中應力強度因子的變化規(guī)律。 通過對上述有限元數(shù)值模擬獲得的數(shù)據(jù)進行處理分析，得到了有關冷軋和工作輥的一些的結論和數(shù)據(jù)。(1)工作

3、輥軋制區(qū)表面節(jié)點上Mises應力和壓應力隨軋制時間的變化關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