钢板桩轧制过程的孔型设计及有限元模拟

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1、东北人学硕士学位论文摘要钢板桩轧制过程的孔型设计及有限元模拟摘要钢板桩是一项建筑领域的革命性钢材。它具有强度高、重量轻、隔水性能好、耐久性强、环保效果显著、施工简单、建设费用低等很多优点。在桥梁圈堰、堤坝、防洪墙等工程中可发挥显著作用。在国家即将颁布实施的《钢铁产业发展政策》中强调生产和推广应用节约环保型钢材将成为未来钢铁业发展的方向，这为钢板桩这一节约环保型钢材的发展提供了更广阔的空间。钢板桩属于复杂异形断面型钢，其变形过程非常复杂，存在显著的温度不均匀和变形不均匀，国内对钢板桩的研究一直很少。为深入研究其轧制过程，准确预测轧制过程出现的问题，确保孔型系统的可行性，本文采用了有限元软

2、件对钢板桩的轧制过程进行模拟，主要工作内容包括如下几个方面：i)分析、参考了国外的F型、u型钢板桩的轧制法，设计出了钢板桩轧制孔型系统。2)采用了显式有限元软件ANSYS／LS—DYNA，对钢板桩在该孑L型系统下的轧制过程进行弹塑性有限元模拟，详细分析了典型道次的应力、应变分布及金属流动规律。通过有限元分析得到了各道次轧传的断面尺寸及变形参数，并验证了孔型的合理性和可行性。3)将模拟结果和国外实验结果进行对比，发现两者比较符合，证明了利用有限元分析软件ANSYS／LS～DYNA可以很好地对复杂断面型钢的轧制过程进行模拟分析，为轧制理论的深入研究提供了一个非常有效的工具。关键词：型钢钢板

3、桩孑L型有限元模拟东北大学硕士学位论文abstractRollpassDesignandFEMSimulationonSteelSheetPileRollingAbstractSteelsheetpileisarevolutionarybuildingmaterialthathashighstrength,light—dutyandgoodwaterresistingcharacterandlastingquality．Inaddition，theeffectofenvironmentalprotectionisobviousandlandresourceisprotectedeffe

4、ctively．Otherwise，itispowerfultohelpincrisisofenvironment，easytoconstructandthecostofbuffdingiSeconomical．PolicyaboutTheDevelopmentofSteelIndustrywhichisgoingtobepromulgatedhig／flightseconomicsteelproductsthatprotectingenvironmentshouldbemanufactured，appliedandspreaded，whichisthedevelopmentaldir

5、ectionofthesteelindustry．Thepolicewillbuildthemarkettosteelsheetpile．Steelsheetpileisakindofcomplexsectionsteel．ThetemperatureofmetalanddeformationiSnon-homogeneous．SteelsheetpilehasneverbeenstudiedandexploitedinChina．Inordertostudyprofotmdlyandforeseetheproblemintherollingprocessandinsurethefea

6、sibilityofthepassschedule．Thisarticledesignedtheoriginalpassscheduleofsteelsheetpilebyanalyzingandstudyingthepassscheduleinothercountries，Meanwhile，thedynamicexplicitelastic-plasticelementmethodsimulationofsteelsheetpilerollingprocessunderthesamerollingconditionWasperformedwiththeFEMsoftwareANSY

7、S，LS．DYNA．ThismethodCanvalidatetherationalityandfeasibilityofthepasses．andperfectandoptimizeit．Inthesimulation，geometrymodelv，asadoptedinactualrollpassdimensionandmassscalingtechniquewasusedtoimprovethecomputationalefficienc