hn1000x300型鋼水平矯直的有限元數(shù)值仿真研究

1、碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文論文題目論文題目：HN1000x300型鋼水平矯直的有限元數(shù)值仿真研究英文題目英文題目:FiniteelementnumericalsimulationresearchofhizontalstraighteningfHN1000x300學(xué)位類別學(xué)位類別：工程碩士研究生姓名研究生姓名：李銀平學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：2014022260學(xué)科學(xué)科(領(lǐng)域領(lǐng)域)名稱名稱：機(jī)械工程指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：郭喜平職稱職稱：副教授協(xié)助指導(dǎo)教師：協(xié)

2、助指導(dǎo)教師：職稱：職稱：2016年6月6日分類號(hào)：分類號(hào)：TG332TG332密級(jí)：級(jí)：公開公開UDC：：學(xué)校代碼：10127學(xué)校代碼：10127內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)斷面合、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形美觀的型鋼，已得到廣泛的應(yīng)用。在經(jīng)過(guò)外力和溫降變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)殘余應(yīng)力的改變進(jìn)而對(duì)其穩(wěn)定性和安全性造成影響，因此在生產(chǎn)過(guò)程中必須進(jìn)行矯直。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，采用有限元數(shù)值模擬及軟件仿真實(shí)時(shí)控制相結(jié)合的方法，對(duì)矯直過(guò)

3、程進(jìn)行模擬計(jì)算，以得到矯直質(zhì)量更高的H型鋼。本課題根據(jù)彈塑性彎曲變形有限元理論為指導(dǎo)，聯(lián)合包鋼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中HN1000x300型鋼矯直質(zhì)量情況以及我國(guó)HN1000x300型鋼的生產(chǎn)近況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用ProE建立了HN1000x300型鋼水平九輥平行輥矯直模型，把建立好的模型導(dǎo)入ANSYSWkbench軟件中，對(duì)模型采用多區(qū)域的網(wǎng)格劃分，材料參數(shù)及邊界條件設(shè)置，施加初始條件，運(yùn)用WkbenchLSDYNA模塊對(duì)HN1

4、000x300型鋼矯直過(guò)程進(jìn)行計(jì)算模擬，提取矯直后殘余應(yīng)力值和彎曲度值，研究HN1000x300型鋼在經(jīng)過(guò)各個(gè)矯直單元時(shí)的應(yīng)力演變和彎曲度變化情況，得出了HN1000x300型鋼矯直生產(chǎn)中在各個(gè)單元變形區(qū)下矯后殘余應(yīng)力大體呈“凹”字形演變狀態(tài)，R角及腹板上呈拉應(yīng)力狀態(tài)和彎曲度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)果，同時(shí)符合現(xiàn)場(chǎng)要求，證明了矯直結(jié)果的可靠性。在現(xiàn)場(chǎng)矯直規(guī)程的基礎(chǔ)上對(duì)矯直規(guī)程進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)“四因素五水平”正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)HN1000x300型

5、鋼的矯直壓下量進(jìn)行優(yōu)化數(shù)值仿真，把九輥水平矯直輥中上排矯直輥的四個(gè)壓下量設(shè)為變化因素，模擬仿真了25組試驗(yàn)方案，提取矯后殘余應(yīng)力及彎曲度值運(yùn)用spss軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較分析，選取矯后殘余應(yīng)力值和彎曲度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一組壓下量作為最佳矯直壓下量。同時(shí)對(duì)矯直速度進(jìn)一步優(yōu)化，在現(xiàn)場(chǎng)矯直速度的基礎(chǔ)上逐步增大矯直速度并進(jìn)行計(jì)算仿真，通過(guò)分析得出在最優(yōu)的矯直速度范圍內(nèi)計(jì)算仿真矯直過(guò)程其結(jié)果是滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)要求的，同時(shí)比現(xiàn)場(chǎng)采用的矯直速度大其生產(chǎn)率也