宝钢2030新酸洗平整机机架裂纹的强渡与寿命研究分析项目鉴定.doc

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1、《宝钢2030新酸洗平整机机架裂纹的强渡与寿命研究分析》项目鉴定2003年7月4FI在我院召开《宝钢2030新酸洗平整机机架裂纹的强渡与寿命研究分析》项目鉴定会，鉴定会由市教委科技处主持，项目负责人副院长瞿志豪教授代表项目组作项目研究报告。宝钢2030新酸洗平整机机架是宝钢冷轧薄板生产线上的一台重要冶金设备，该平整机由两片机架和四个轧楹作为设备的主要零件。生产线在安装调试后，经磁粉探伤为现在操作侧一面的机架上有明显的内置浇铸缺陷。由于这样的原因，厂方在组织生产吋，不敢根据设计能力（1000T）进行轧制平整压下，

2、仅用其能力的l/4o同时正准备为安全生产再加工了一片机架作为备件贮存。平整机机架材料为ZG35,外形尺寸为6535X2400X440mm3,单片重量为40T,制造单价80万元。为了准确判断该机架在此缺陷下的真实工作能力，项目组受厂方委托对该机架进行了全面强度研究分析，具体内容为：1、应用光电复合法对平整轧机当前工作状态下进行实载荷测量,测量结果，机架的实际工作载荷为250To2、应用有限元法对机架零件进行工作应力分析无缺陷应力分析；b）有缺陷应力分析；C）对缺陷捉出假想修正措施。分析结果表明：机架无缺陷时，最大

3、工作应力（在设计载荷下）发生在内窗口上转角上，Omax=23.3Mpa,而有缺陷时，在缺陷处的omax=18.2Mpa,而机架ob=18.2Mpa,所以工作安全系数分别为21和27,强度足够。3、应用断裂力学方法对缺陷窄化后进行了断裂强度分析2030平整轧机的内置缺陷，经探伤后，厂方立即对缺陷进行了挖补堆焊，但由于大面积堆焊一方面在加强机架结构强度的同时，也有可能因为产生焊接裂纹从而产生新的缺陷，本研究在进行一般情况下的机架强度研究和评价后，又假想原缺陷由焊接而窄化，形成新的裂纹缺陷，以此假想，进行原缺陷位置处

4、的断裂分析。a）三维应用光弹性方法测取机架裂纹尖端的强度因子K1；b）应用有限元法测取机架裂纹尖端的强度因子K1；由三维光弹性法测得Kl=64.57N/mm3/2,有限元法测得Kl=68N/mm3/2,通过断裂韧性手册查得ZG35材料的断裂韧性Klc=3225N/mm3/2,因此Kl«Klc,这说明,即使无纯化的缺陷在窄化假设后，在设计载荷工况下也不会形成裂纹扩展，因此机架的断裂强度评价也足够。4、机架的寿命分析机架裂纹的快速扩展是机架寿命变短的原因，而机架裂纹的扩展决定两个因素：一，断裂因子的增幅AK1；二，

5、应力变化的频率。AK1决定工作应力的变化幅Ao,变化频率决定于轧制力交变的次数，对2030平整轧机在设计载荷下，机架的应力水平不高，乂交变频率次数N很低。所以机架不存在因假想裂纹而导致的寿命变短的问题。分析结论表明：2030平整机机架在设计载荷作用下，不会因缺陷存在而引起强度问题，更因为厂方已对机架进行了挖补堆焊处理，因此可以按设计目标进行工作。同时，厂方不必生产一机架作备件，这样可以节约机架的直接制造加工费近80万元，间接调换费10万元。鉴定委员会一致认为，本项冃具有较高的理论和技术应用水准，可以普遍适用于其

6、它的零部件的分析，属国内先进水平，因此有很大的推广价值。《载荷实时显示及结构载荷报警系统》项目鉴定2003年7月4日在我院召开市教委纵向项冃《载荷实时显示及结构载荷报警系统》鉴定会，鉴定会由市教委科技处主持，项冃负责人副院长瞿志豪教授代表项冃组作项冃研究报告。项冃研究撇开传统的一次检测仪表的条件限制，从实验力学的相似关系出发，导岀了一套新的实时载荷显示和强度报警的理论，EP：光电复合法。以此理论为基础，设计了载荷实吋显示及结构强度报警系统，并进行了仪器化设计（乂称OES—1系统）。本报警系统的创新之处在于：一是

7、不需要设置标准传感器；二是不论结构形式有多少复杂，所有的力学建模工作在实验室完成；三是使复杂的结构载荷显示系统由小型智能化仪器來替代。该报警系统（乂称OES-1系统）的主要性能指标：1、可改变输入参数，具有通用性和广泛性；2、可随意设定安全门域，达到报警目标；3、能精确实时显示载荷值P或应力值。；4、能对实吋信号自动记录、存储及打印；5、可与计算机联机工作，也可脱机独立工作。鉴定委员会一致认为，项目有创新性，研究达到国际先进水平，且具有广泛的应用价值，市场潜力大。