310乙字钢轧制过程实验研究及三维有限元模拟

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1、内蒙占科技大学硕士学位论文中文摘要310己字钢是铁路货车车厢的重要结构件。从技术角度讲，310乙字钢变形复杂、乍产技术难度大、孔型设计要求高。包钢轨梁厂生产的310乙字钢一商采用现有的孔，斟系统，在轧制过程中存在腿部在孔型中充不满，造成腿部尺寸短尺的技术难题。为了分析研究310乙字钢在孔型中的变形规律及孔型设计对产品质量的影响，本文采用了轧制实验和有限元模拟两种方法进行研究。本文针对孔型系统，将孔型缩小为实际尺寸的1／5，利用实验轧机轧制铅试样的实验方法，研究了孔型形状参数、道次压下量等因素对310乙字钢成型的影响，为改变孔型系统、提高产

2、品质量提供了解决的方向。实验结果表明：增长短腿水平投影长度有助『

3、短腿的伸长。同时，实验室轧制的过程也为有限元模拟提供了计算策略。在轧制实验的问时，采用显式有限元软件ANSYS／LS—DYNA，对310乙字钢的轧制过程进行弹塑性有限元模拟，研究了950II孔轧制变形过程中各道次轧件断面节点的x、Y方向的流动规律。同时在模拟过程中，采用了多种方案进行模拟，对各种计算结果进行相互的比较，其变形规律与实验室模拟结果是一致的，从而可以得出应用有限／÷软件进行轧制过程的实验模拟是可靠的。运用数值模拟方法，采用不同的孔型系统方案，模拟分析了采用连铸坯

4、料轧制3lo乙字钢的可行性。通过比较结果，选用最优的方案(即D轧制方案)进行工业试验，从而减少了实验室试验的环节，缩短了产品开发的步骤，降低了产品研制的成本，提高了产品的市场竞争力。为r使ANSYS有限元软件能够具有在分析310乙字钢轧制过程中的通用性，本文存ANSYS软件的基础上，采用APDL和UIDL相结合进行了二次开发，编写了适用于现场丁程技术人员使用的310乙字钢模拟分析程序。父键洲：型钢轧制实验有限元模拟ANSYS二次开发内蒙山科技人学硕十学位论文Abstract310ZshapesteeliStheimportantsecti

5、onofthecarriageinthelorryIntheviewoftechnique，3l0Zshapesteelrollinghasthecomplexdeformation，therollingtechniqueisverydifficultyandtherollpassdesignhasthehighrequest．Forthe310Zshapesteelrolling．theplantofrailandbeamofBaoGanghasusedthecurrentrollpass．Duringtherolling，thesec

6、tionoftheleghasnotpermeatedtherollpass．Sotheshapeoflegwasnotveryperfection．JnordertOstudytheruleofthedeformafionintherollpassandtheefketoftherolldesigntOthequalityoftheproduct．twokindsofmethodsi．e．experimentalrollingandFEMsimulationareusedinprofoundresearchworks．Therollin

7、gexperimentswereperformedintherollingmilloflaboratorywithlead．therollpassscaleiS1：5accordingtOtheactualsizeof310Zshapesteel．TheeffeCtofrollingdesignandthereductiontothemoldingofthe3lOZshapeiSthetopicoftheresearchworks．WecanconcludethattheshorterIegwillincreasewhenthelengt

8、hoftheprojectionoftheshorterleg．TheresultswilloffertheaspectforincreasingthequalityoftheproductandcalculationstrategyforFEMsimulation．Meanwhile．thedynamicexplicitelastic-plasticelementmethodsimulationofthe31OZshapesteelrollingprocessunderthesamerollingconditionwasperforme

9、dwiththeFEMsoftwareANSYS／LS．DYNA．TheflowingruleofthemetalwiththexandYdirectioncanbereceivedafter