学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

304不锈钢冷轧带钢板形问题的数值模拟

作　者: 姜晓艳
导　师: 麻永林
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 奥氏体不锈钢张力有限元法弯辊力板形冷轧
分类号: TG335.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 29次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着现代生产技术的提高，冷轧不锈钢板带的用途越来越广泛，用户对于冷轧不锈钢板带板形的质量要求也日益增高。因此，在不锈钢板带的冷轧过程中，板带板形问题成为许多学者研究的重点和难点。本文为了研究在不锈钢板带冷轧过程中，前、后张力和正弯支撑辊弯辊力对轧制后板带板形的影响，运用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，采用弹塑性有限元法，根据某钢厂的现场生产数据，对5mm厚的304奥氏体不锈钢板带进行单道次冷轧轧制过程模拟计算，通过提取分析改变前、后张力和正弯支撑辊弯辊力这两个因素后轧件的压下量、应力和应变的数据，分析其对轧后轧件压下量和板形的影响。改变前、后张力对轧件压下量的影响是不同的。增大张力可以增加轧件的厚向变形。前、后张力的增大都能增加轧件的压下量，并且增加后张力的作用效果更为明显。固定前后张力差，同时增加前后张力，其对轧件压下量的效果与单独增大前张力或者后张力的效果是一致的。增加前张力和后张力都能够改善轧件的板形。当保持后张力9MPa不变，增加前张力时，轧件中部所受拉应力减小，与边部所受的拉应力趋于平稳，且应变值的波动减小，轧件的板形得到改善。当保持前张力21MPa，后张力为5MPa时，轧件边部受压应力，中部受拉应力，致使轧件的边部延伸大于中部，在此轧制工艺下，板带容易出现边浪板形缺陷。增加后张力至9MPa后，轧件边部所受的压应力变为拉应力，中部所受的拉应力减小，使轧件边部与中部所受应力趋于平均，在增加后张力后，轧件的应变值的震荡也减小，有助于改善轧件板形，且改善板形的效果比增加前张力明显。控制弯辊力是改善板形常用的办法。增加正弯支撑辊弯辊力，能够增加轧件的压下量，但是作用效果不是很明显。当正弯支撑辊弯辊力由0KN增加到200KN时，轧件中部所受压应力的部分减少，边部受拉应力，拉应力最大值距轧件边部0.07m处，轧件应变值的波动减小，轧件的板形有所改善。本文通过不断发展的有限元理论和现场轧制情况建构起沟通的桥梁，为现场制定合理的轧制工艺提供有效的参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 文献综述  8-23
  1.1 不锈钢简介  8-10
    1.1.1 不锈钢的分类及特点  8-9
    1.1.2 304 奥氏体不锈钢  9-10
  1.2 不锈钢板的冷轧  10-17
    1.2.1 冷轧不锈钢带生产工艺特性  11-12
    1.2.2 冷轧不锈钢带生产工艺技术  12-14
    1.2.3 冷轧不锈钢带生产工艺流程  14-16
    1.2.4 冷轧不锈钢带的板形  16
    1.2.5 板形缺陷的产生原理  16-17
  1.3 影响不锈钢带板形的因素  17-18
  1.4 有限元法在板形问题中的应用  18-22
    1.4.1 有限元法简介  18-19
    1.4.2 求解板形问题的有限元法种类  19-20
    1.4.3 ANSYS/LS DYNA 有限元分析软件  20
    1.4.4 有限元的现状及应用实例  20-22
  1.5 课题研究的意义和内容  22-23
2 304 不锈钢四辊轧机冷轧过程有限元模型的建立及求解分析  23-36
  2.1 304 不锈钢轧制过程中轧制模型的建立  23-33
    2.1.1 定义单元类型  23
    2.1.2 定义材料属性  23-24
    2.1.3 建立几何模型  24-27
    2.1.4 划分网格  27-31
    2.1.5 定义接触  31
    2.1.6 创建组件并施加约束和初始条件  31-33
  2.2 304 不锈钢轧制过程中轧制模型的求解  33
  2.3 304 不锈钢轧制过程的结果分析  33-36
    2.3.1 模拟结果的提取  33
    2.3.2 压下量情况分析  33-34
    2.3.3 应力情况分析  34-35
    2.3.4 应变情况分析  35-36
3 张力对板带板形变化的影响分析  36-44
  3.1 前后张力变化对轧件压下量的影响  37-40
    3.1.1 前张力对轧件压下量的影响  37-38
    3.1.2 后张力对轧件压下量的影响  38-39
    3.1.3 同时改变前后张力但固定前后张力差时对轧件压下量的影响  39-40
  3.2 前后张力的变化对轧件板形的影响  40-44
    3.2.1 前张力对轧件板形的影响  40-41
    3.2.2 后张力对轧件板形的影响  41-42
    3.2.3 固定张力差同时改变前后张力对轧件板形的影响  42-44
4 弯辊力对板带板形变化的影响  44-47
  4.1 正弯支撑辊弯辊力对轧件压下量的影响  44-45
  4.2 正弯支撑辊弯辊力对轧件沿轧制方向应力的影响  45-46
  4.3 正弯支撑辊弯辊力对轧件沿轧制方向应变的影响  46-47
5 有限元模拟的结果与现场实际数据的对比验证  47-50
结论  50-51
参考文献  51-55
在学研究成果  55-56
致谢  56

304不锈钢冷轧带钢板形问题的数值模拟

内容摘要

全文目录

相似论文