連軋無縫鋼管軋制力計算模型研究.pdf

1、連軋無縫鋼管技術(shù)是實現(xiàn)鋼管生產(chǎn)現(xiàn)代化、高速化發(fā)展的一項先進(jìn)技術(shù).目前,大多數(shù)的軋制力計算模型是建立在傳統(tǒng)的平板軋制經(jīng)驗公式的基礎(chǔ)上,復(fù)雜而且存在很大的誤差,而建立在利用軋制過程的變形特點基礎(chǔ)上的卻很少.因此,建立精確實用的軋制力計算模型,就成為連軋無縫鋼管軋制領(lǐng)域內(nèi)的一個具有重大應(yīng)用價值的研究課題.本文對現(xiàn)有連軋無縫鋼管軋制力計算模型進(jìn)行了研究,并通過具體算例,發(fā)現(xiàn)了該計算模型存在的主要缺陷和不足,證實了該計算模型不能滿足實際生產(chǎn)的要求

2、.在分析機(jī)械性能、應(yīng)力狀態(tài)特性和接觸面積等因素對軋制力的影響的基礎(chǔ)上,對該計算模型提出了修改方案,建立了新的軋制力改進(jìn)模型.為了更合理地確定連軋過程中復(fù)雜的非線性接觸特征,利用ANSYS/LS-DYNA顯式動力學(xué)有限元軟件對連軋無縫鋼管軋制過程進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬,利用有限元數(shù)值模擬的結(jié)果確定了改進(jìn)模型中系數(shù)的值.并且,分析了連軋無縫鋼管截面的變形特點及軋制力和應(yīng)力應(yīng)變的變化規(guī)律,重現(xiàn)了軋制力和應(yīng)力應(yīng)變的動態(tài)變化過程,對比了有限元數(shù)值模

3、擬的軋制力與現(xiàn)場實測的軋制力,得到了兩者的變化規(guī)律基本相符的結(jié)論,證實了顯式動力學(xué)有限元法作為連軋無縫鋼管的研究方法的可行性.為了使計算模型具有更高的計算精度和一定的通用性,考慮了軋輥的彈性變形和材料的化學(xué)成分對軋制力的影響,進(jìn)而得到了軋制力改進(jìn)模型,并通過討論該計算模型中的主要影響因素,驗證了軋制力修正模型的實用性.最后通過實驗,建立了軋制力能參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng),進(jìn)行了軋制力測試,分析了實測數(shù)據(jù),進(jìn)一步驗證了軋制力修正計算模型在實際生產(chǎn)