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中厚板轧机机架有限元分析研究

作　者: 李绍强
导　师: 王立萍
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 机械工程
关键词: 4300轧机机架有限元刚度强度模态分析
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 269次
引　用: 6次
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内容摘要

4300轧机是中厚板生产的主要设备,机架是轧机的主要承载零件之一。本文采用有限元方法对4300轧机机架的强度和刚度进行分析,求得最大轧制力以及三种实际轧制力下的机架刚度和强度值,并且采用有限元分析方法计算了机架的各阶固有频率和主振型进行研究。首先,以有限元软件ANSYS10.0作为分析工具,建立三维有限元分析模型,用最大轧制力进行加载,经过求解计算,得出4300轧机机架的各节点、单元的变形值及应力值,分析机架的应力和变形的分布规律。其次,采用电测法对三种工况下的机架应力进行测试,并与理论计算的结果进行对比分析,验证了有限元分析的合理性和准确性。最后,采用有限元软件ANSYS10.0对轧机机架进行模态分析,求出各阶固有频率和主振型,得到对机架影响最大的固有频率和主振型值。本文分析结果对于了解4300轧机机架的工作状态以及维护和设计工作提供了依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-19
  1.1 中厚板生产概况  8-10
  1.2 轧机机架的研究现状  10-17
    1.2.1 传统的机架计算理论  10-16
      1.2.1.1 机架强度计算  10-14
      1.2.1.2 机架变形计算  14-16
    1.2.2 现代机架计算理论  16-17
  1.3 机架有限元分析的必要性  17-18
  1.4 选题的意义和主要研究内容  18-19
第二章机架强度和刚度有限元分析  19-34
  2.1 有限元法简介  19-21
  2.2 ANSYS简介  21-22
  2.3 机架的三维有限元计算模型的建立  22-26
    2.3.1 有限元模型的建立及网格划分  22-24
    2.3.2 机架载荷的施加  24-25
    2.3.3 机架约束情况  25-26
  2.4 轧机机架的应力分析  26-29
    2.4.1 第一主应力σ_1分布规律  27-28
    2.4.2 第三主应力σ_3分布规律  28
    2.4.3 等效应力σ_(eqv)分布规律  28-29
  2.5 轧机机架变形分析  29-32
  2.6 本章小结  32-34
第三章机架应力实验  34-44
  3.1 测试技术概述  34-35
  3.2 测试的理论基础  35-37
  3.3 应变片的原理  37-40
    3.3.1 应变片  37-38
    3.3.2 应变片的粘贴  38-40
  3.4 测试研究的目的  40
  3.5 测试方案与仪器  40-42
    3.5.1 测试方法  40-41
    3.5.2 测试仪器  41-42
  3.6 测试结果计算与分析  42-43
  3.7 本章小结  43-44
第四章机架模态分析  44-57
  4.1 结构模态分析  44-46
    4.1.1 结构模态分析的概念  44-45
    4.1.2 结构模态分析的理论  45-46
    4.1.3 模态分析的应用  46
  4.2 结构动力分析  46-50
    4.2.1 结构动力学基本理论  47-48
    4.2.2 结构动力学中的数值方法概述  48-50
  4.3 轧机机架的模态分析  50-56
    4.3.1 轧机机架的模态分析结果  50-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61

中厚板轧机机架有限元分析研究

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