资源描述：
《三辊滚压非线性接触应力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、CAD/CAE/CAPP/CAM现代制造工程2006年第11期*三辊滚压非线性接触应力分析刘欣,尹志新,许正功(广西大学机械工程学院,南宁530004)摘要以三辊滚压为基本模型,通过对模型的建立及相应边界条件的施加,来确定三辊滚压过程中产生的压下量及接触区域宽度等相关参数。利用ANSYS分析软件中状态非线性分析功能,求解三辊滚压非线性接触状态的Hertz接触宽度(b1、b2)、竖向位移(l)、应力分布等参数。分析出使镁铝合金材料从外及里四分之一厚度范围内,发生塑性变形所需压下力值。关键词:三辊滚压非线性接触应力中图分类号:TP39117文献标识码:A文章编号:1
2、671)3133(2006)11)0049)04Non-linearcontactstressanalyseofthreerollersprollingLiuXin,YinZhixin,XuZhenggong(CollegeofMechanicEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,CHN)AbstractThemodelisbasedonthreerollerswhichareparallelcolumns.Bysettingupmodelandexertinglimitingconditions,relevan
3、tparameters-thepressquantity,thewideofthecontactfiled,tec.)whicharebroughtduringthreerollersprollingwerean-alyzed.Usingthefunctionofnon-linearanalyseinANSYS,theHertzcontactradius,thedisplacementinverticaldirection,thestress,tec.aresolved.Theultimateaimistosolvethenumericalvalueofthep
4、ressforcewhichisneededbytransfiguringtheA-lMgalloy.Keywords:ThreerollersprollingNon-linearContactstress些物体之间的相互作用,同时包括正确模拟接触面之0引言间的摩擦行为和可能存在的接触间隙传热。目前对于非线性接触问题的分析,大都以单圆柱非线性分析中的接触问题具有如下的非线性体与平面体的接触以及双圆柱之间的相互接触居多,特征。这些分析中几何建模较之容易,并且对于接触应力对1)接触区域的范围、接触物体的相互位置以及接的设定比较单一,但是对于三圆柱几何模型为例的接触的
5、具体情况很难预知。例如,物体表面之间接触还触分析比较少见,诸如如何对三圆柱进行合理的建是分开是突然变化的,事先无法得知;由于在加载过模、对每对辊子进行正确的接触应力对的设计、分析程中材料的变形,点接触可能会发展为面接触,这些滚压后发生塑性变形的滚压层厚度,以及求解比较合都体现出接触问题的高度复杂性。所以,在计算过程理的Hertz宽度。中,需要通过材料参数、载荷、边界条件等因素,进行综合分析后才能够判断或确定当前的接触状态。1非线性分析的意义2)接触条件往往具有非线性特征。接触条件包非线性问题在实际工程应用中十分常见,特别是括:(1)接触物体之间不可相互侵入;(2
6、)接触界面间在建筑工程与粒子碰撞相关的领域以及材料领域中法向作用只能为压力;(3)切向接触的摩擦条件。这运用尤为广泛。些条件的共同特征是具有高度非线性的单边性不等接触问题是边界条件高度非线性的复杂问题,需式约束。要准确追踪接触前多个物体的运动,及接触发生后这接触界面特征的未知性以及接触条件的非线性*广西科学基金项目(桂科自0542006自然基金)49现代制造工程2006年第11期CAD/CAE/CAPP/CAM特点,使得在接触分析的过程中必须经常进行接触界不动的,所以将上辊圆心位置(图1中O1)定义为AN-面的搜索和判断的操作环节,这使得问题的收敛性变SYS分析
7、中全局坐标系的原点。得困难。接触过程的高度非线性需要研究比求解其程序设计中将他非线性问题更为有效的分析方案和方法。局部12号坐标原鉴于ANSYS程序具有强大的接触分析能力,可以点定义在2号圆柱方便地处理常见的静态和瞬态非线性问题,同时结合体的圆心(图1中上述的诸多接触问题的特征,故本文采用ANSYS软件O2)、将14号坐标中接触应力分析功能,求解对三辊圆柱施力过程中产原点定义在3号圆生的竖向Hertz接触宽度、竖向位移以及应力分布等柱体的圆心(图1参数。中O3),并且为了产生微小的干涉,2不对称滚压在接触分析模型建模中的运用在定义以上两个局在滚压过程中,采用辊径
8、不对等的不对称滚压方部坐
