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带钢热连轧地下卷取机卷筒压力的有限元解法

胡小虎

  卷取机是轧钢车间的重要辅助设备,在带材和线材生产中均被广泛应用。轧钢生产实践表明,卷取机的工作状态直接影响着轧机,特别是连轧机生产力的发挥。卷筒径向压力计算是卷筒零件强度和胀缩缸推力计算的先决条件,而且与卷取质量直接相关。因此,准确地计算卷筒的径向压力对于带钢热连轧是非常重要的。卷筒压力计算是一个复杂的课题。一般认为卷筒径向压力与卷取张力和带卷直径、带卷和卷筒的径向刚度、带卷层间介质及表面状态、层间滑动与摩擦以及带宽等因素有关。本文首先介绍了国内外关于卷筒径向压力的一些计算公式及推导方法。为了确定进行张力卷取前卷筒已卷取带材的最少层数,本文利用有限元MARC软件,对卷筒的胀型过程进行了有限元模拟。计算了卷取不同厚度、不同层数带材时,卷筒胀型后带卷沿卷筒表面的位移、摩擦力和卷筒压力的变化。本文还利用MARC软件对张力卷取过程进行了模拟计算,分析了卷取过程中带卷内的压力和应力分布情况,并对影响卷筒压力的几个主要因素(张力、摩擦力、带卷外径)进行了分析,得出了卷筒压力和张力、摩擦力、带卷直径之间的关系。为工程计算的方便,还根据计算分析的结果,得出了一个简便的计算卷筒压力的公式,对带钢热连轧的生产具有重要的意义。将计算所得的结果和已有的计算公式进行了比较,表明模拟计算基本符合卷取机实际工作情况,所用方法是正确的。……   
[关键词]:带钢热连轧;卷取机;卷筒压力;接触问题;非线性有限元法
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2001年
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