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厚板横切机组辊式冷矫直机测试分析与矫直过程模拟研究

作者：杨征 Publish: 2007-9-14 Hits:-

【中文题名】

厚板横切机组辊式冷矫直机测试分析与矫直过程模拟研究

【英文题名】

Study on the Measuring &Analysis of Plate Leveling for Heavy Gauge Cut to Length Line and Its Processing Simulation

【学科专业】

机械工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-9-14

【中关键词】

板材矫直,弹塑性变形,工程测试评价,弹塑性有限元,矫直模型,MARC

【英关键词】

levelling,elastic deformation,engineering measuring and evaluation,elasto-plastic FEM,leveling model,MARC,

【分类导航】

工业技术>金属学与金属工艺>金属压力加工>轧制>轧钢机械设备>轧制辅助设备

【论文摘要】

板材矫直是板材精整过程中的重要工序。工业生产用材,包括板材、卷材和带材,在板型控制、卷材和带材矫直中都要用到矫直技术。矫直机既可以在热连轧企业内布置,也可以根据用户需要布置在直接出成品的零部件制造工段内。热轧高强度钢种生产因广泛使用控扎控冷(TMCP)工艺,给精整矫直带来了极大的挑战。矫直技术是一项亦旧亦新的技术。板材矫直主要是利用了金属材料的弹塑性变形的特性,因此不管其各处的原始曲率如何不一样,在较大的弯曲之后,几乎可以得到各处均一的曲率,从而达到平直的效果。由于矫直过程的复杂性,无法对矫直过程进行简单而又准确的力学描述。在生产中,由于应力产生的不确定性,释放后会产生翘曲等缺陷,这主要来自前道工序的热应力和轧制应力。通过优化工艺参数,在一定程度内可以改善应力的分布。由于过程的复杂性,在品种强度提高后,也经常出现辊面损伤、支承辊轴承损坏等问题,这些问题都迫切需要解决。本论文针对宝钢分公司热轧厚板横切线9辊辊式矫直机,利用工程测试结合理论分析的方法分析了矫直工艺参数与板材规格、材质的关系,得出了矫直不同规格板材时,各力能参数的变化规律。论文中利用矫直过程中力能参数的变化的...

【论文题纲】

摘要	4-6
ABSTRACT	6-12
第一章绪论	12-25
1.1 研究背景	12-14
1.1.1 轧钢技术进步与产品发展背景介绍	12
1.1.2 矫直工序的设置及其意义	12-14
1.2 中厚板辊式冷矫直装备技术国内外技术进展	14-17
1.2.1. 国外矫直机的装备技术及研究现状	14-16
1.2.2. 国内矫直机的装备技术现状	16-17
1.3 国内外冷矫直过程技术研究状况	17-19
1.3.1 矫直基本理论研究	17-19
1.3.2 矫直机的应用技术研究	19
1.4 宝钢的热轧板冷矫直机技术研究历史与现状	19-21
1.4.1 宝钢热轧板冷矫直技术研究的第一阶段	20
1.4.2 宝钢热轧板冷矫直技术研究的第二阶段	20-21
1.5 矫直过程模拟与数值分析的最新进展	21-23
1.5.1 矫直过程模拟技术	21-22
1.5.2 矫直力能参数的精确测量与分析	22-23
1.6 本文的研究目的和研究内容	23-24
1.7 本章小结	24-25
第二章精整生产工艺及板材矫直技术简介	25-41
2.1 高强度钢产品及热轧工艺路线	25-29
2.1.1 高强度钢的界定与主要品种与产品	25-26
2.1.2 热轧高强度钢的产品生产现状与工艺路线	26-29
2.2 高强度板的精整工艺及前后工序关系探讨	29-34
2.2.1 TMCP 工艺与高强度钢生产	29-30
2.2.2 高强度板生产流程中存在的问题分析	30-34
2.3 精整工艺及矫直技术	34-40
2.3.1 厚板横切线生产工艺流程	34-35
2.3.2 传统精整工艺	35-37
2.3.3 精整新工艺原理及控制策略	37-39
2.3.4 精整改进新工艺	39-40
2.4 本章小结	40-41
第三章辊式矫直机力能参数测试方案	41-55
3.1 试验设计和试验方案选择	41-45
3.1.1 机组原设计状况	41-43
3.1.2 设备能力评价的技术路线	43-44
3.1.3 厚板线矫直机简介	44-45
3.2 矫直机力能参数测试内容	45-46
3.2.1 测试对象和主要内容	45
3.2.2 测试设备精度标定	45
3.2.3 测试后完成的评估过程	45-46
3.2.4 计算分析要求	46
3.3.测试方案	46-49
3.3.1 关键测点与测试方法	46-47
3.3.2 其它测点与测试方法	47-48
3.3.3 测试系统组成方案	48-49
3.3.4 测试仪器配置	49
3.4 测试准备和测试过程	49-53
3.4.1 实验室准备工作	49-50
3.4.2 现场准备工作	50
3.4.3 矫直力传感器试制与试测	50-51
3.4.4 测试过程	51-53
3.4.5 测试工况	53
3.4.6 分析内容	53
3.5 本章小结	53-55
第四章精矫机测试结果及矫直机能力经典理论计算分析	55-90
4.1 测试结果和数据分析	55-59
4.1.1 测试结果概况	55
4.1.2 典型工况下的精矫机测试图谱及分析	55-58
4.1.3 典型工况下的精矫机测试数据	58-59
4.2 精矫机能力经典理论方法计算分析	59-89
4.2.1 理论计算方法	59-64
4.2.2 精矫机力能参数计算	64-88
4.2.3 计算结果汇总	88-89
4.3 矫直力能参数测试结果和计算对比分析	89
4.4 本章小结	89-90
第五章有限元法对矫直过程数值模拟	90-113
5.1 Marc 软件的功能简介	90-92
5.1.1 MSC.Marc/MENTAT 模块	90-91
5.1.2 MSC.Marc 模块	91-92
5.1.3 MSC.Marc/Link	92
5.1.4 MSC.Marc/Link-S	92
5.1.5 MSC.Marc/Link-SG	92
5.2 弹塑性有限元法的基本理论	92-96
5.2.1 弹塑性力学的基本理论[50]	93-94
5.2.2 弹塑性有限变形的有限元描述[ 52-55]	94-96
5.3 精矫机牌坊有限元模拟计算	96-101
5.3.1 精矫机牌坊有限元建模	96-97
5.3.2 有限元网格划分和边界条件设定	97-98
5.3.3 精矫机牌坊有限元计算结果分析	98-101
5.4 精矫机辊系有限元模拟计算	101-111
5.4.1 有限元三维实体建模	102
5.4.2 有限元网格划分和边界条件设定	102-105
5.4.3 辊系应力场计算结果	105-109
5.4.4 辊系变形计算结	109-110
5.4.5 精矫机辊系有限元模拟结果分析	110-111
5.5 本章小结	111-113
第六章辊式矫直机评价模式探讨与应用	113-124
6.1 基于修正系数的矫直机支承辊轴承的寿命评价方法	113-119
6.1.1 SKF 公司和国内的轴承评价寿命评价法	113-115
6.1.2 基于修正系数的矫直机支承辊轴承的寿命评价技术路线	115
6.1.3 基于修正系数的矫直机支承辊轴承的寿命评价应用案例	115-119
6.2 基于工程测试结合模型化的评价方法	119-123
6.2.1 精矫机能力综合分析	119-122
6.2.2 矫直机能力的模型化评价方法	122-123
6.3 本章小结	123-124
第七章矫直机参数模型及过程模型架构探讨	124-131
7.1 矫直机过程参数模型及应用	124-129
7.1.1 板材辊式矫直机过程参数模型建构	124-127
7.1.2 矫直机参数模型与矫直机能力曲线	127-128
7.1.3 应用矫直机能力曲线评价矫直机和进行设备选型	128-129
7.2 矫直过程模型的建立架构探讨	129-130
7.3 本章小结	130-131
第八章结论和展望	131-133
8.1 结论	131-132
8.2 展望	132-133
参考文献	133-136
致谢	136-137
攻读学位期间发表或录用的论文	137

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.72334



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