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1、基于ANSYS有限元法型钢轧机机架分析吴旭春I李佑河1黄贞益；范金城：李长宏勺陈敏侠7陈达宏2摘要：本文利用ANSYS有限元法对南钢中型厂0850轧机机架的变形及分布进行分析，结果表明，最人应力出现在压下螺母孔閲角处，并得到轧机的力学性能理论结果，为现场工艺的制定和设备的维护和使用提供了理论依据。关键词：ANSYS有限元法，轧机机架，力学性能AnslysisoftheTypeSteelMillStandBasedonANSYSFiniteElementMethodWuXu-chun1,LiYou-he1,HuangZhen-yi2,FanJin-c
2、heng1,LiChang-hong2,ChenMin-xia2(1.Mid-TypeSteelplantofNanjingIronandSteelCo.Ltd,JiangsuNanjing210035,China;2.AnhuiUniversityofTechnologySchoolofMaterialsScienceandEngineering,AnHuiMaanshan243002；)Abstract：ANSYSfiniteelementmethodareusedinthispapertoanalyzethestandof①850typeSt
3、eelplantofNanjingIronandSteelCo.Ltd,Themaximumstressappearsattheroundingofthedepressnut.alsorepairedtheresultsfromthefiniteelementsimulationwiththemeasuredvalue,whichcangivethemechanicalpropertiesoftheoreticalresultsofthemillstand,allofthatwouldsupplythetheoreticalbasisforproc
4、essdevelopmentandequipmentmaintenanceandusenesson-siteoKeywords：ANSYSFiniteElementMethod,RollingMillStand,Mechanicalproperty机架是轧机设备中最大、最重要的构件，其强度和弹性变形玄接影响着设备的可靠性和产品的尺寸精度。近年来，国内外轧机广泛采用低温轧制和大压下量轧制，同吋品种钢、特种钢轧制产量的提高,使轧制时轧机机架负荷明显加大，因此能够准确把握机架应力分布和变形情况対于现场技术人员和金业的决策者来说至关重要。随着计算机软件的不
5、断开发，现代的重要机架设计大都采用弹性力学有限元法和最优化设计，使设计水平得到了显著的提高。机架的破坏人多在压下螺母孔、机架窗口转角处等应力集中的部位［切。文章通过大型有限元分析软件ANSYS对南京钢铁公司中型厂①850开坯机机架进行三维有限元分析，通过计算得出该轧机机架应力较为集中、变形和分布不均匀部位的力学参数，得到该轧机机架的力学性能理论结果，为现场工艺的制定和设备的安全生产提供了理论依据。此外该模拟计算推断未测或难测部位的应力和应变状态；找出机架的薄弱环节等方面具启重要的理论指导和实践意义」1轧机机架ANSYS有限元分析针对南京钢铁公司©8
6、50开坯机，代表钢种为45#钢，原料规格为320X480mm，成品规格为4)180mm,道次最大压下量为80mm的轧制工艺和生产设备为研究对彖，采用ANSYS有限元方法对轧机机架的变形情况进行模拟计算分析。1.1"850机架材料特性该（p850型钢轧机机架材料为ZG25；最人设计轧制力为700吨，故单片牌坊最人设计轧制力350吨。机架弹性模量E=202GPa错误！未找到引用源。，泊松比“=0.3错误！未找到引用源。，密度/7=7.8><103kg/m3错误！未找到引用源。，模型材料各向同性。1.2计算条件假设计算的假设条件：（1）每片牌坊（机架）仅
7、在上下横梁的小间断而处受有垂直力P，且此二力大小相等、方向相反，作用在同一直线上，即机架的外负荷是对称的。此时机架没冇倾翻力矩，机架底脚不受力'-（2）机架结构相对于窗口的垂直中心线是对称的，且忽略由于上下横梁惯性矩不同所引起的水平内力。（3）上下横梁和立柱交界处（转角处）是刚性的，即机架变形后，机架转角处仍保持不变。1.3ANSYS有限元计算1.3.1网格划分南京钢铁公司（p850中型厂轧机釆用的是闭式机架，操作侧和传动侧各一片，考虑到尽管单片轧机在结构上是对称的，但由于轧机出口和入口侧的工作条件不完全一致，因此取机架整片进行分析。将已建立的轧机
8、机架得三维实体模型图1导入ANSYS10.0屮，采用八节点单元类型S0LTD45六面体单元，利用MeshTool,完成网格
