钢管循环热轧过渡变形区几何

钢管循环热轧过渡变形区几何

一、周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学(论文文献综述)

А.П.Чекмарев,史有义[1](1966)在《周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学》文中研究表明对周期热轧钢管时瞬时变形区几何学的研究,具有重大的实际及理论意义,因为这一研究有助于分析加工过程的特点;而变形区几何关系的确定,则可做为计算周期轧机作业的能耗参数和最佳工艺参数的基础。对变形区的分析研究之所以困难,是因为在每一周期步的周期时间(卽每喂入一次的周期时间)内,变形区的形状和尺寸都在不断地变化着,而轧辊鍛轧段的曲线方程式又很复杂,由它导出的数学式子很繁复很累赘,往往不能用适合于所有情况的通用式来表示。在这方面发表的文章,或者是只解决变

罗涛[2](2018)在《无缝钢管斜轧生产工艺的应用与发展》文中提出对比热轧无缝钢管纵轧与斜轧工艺的变形原理和生产实践,并分析斜轧工艺优势;研究斜轧孔型空间几何学、斜轧的应力应变、斜轧运动学及轧制力计算法等理论要点;介绍斜轧管机的类型和特点;针对目前斜轧生产工艺存在的问题,提出改进方法及发展方向,并涉及一种新型斜轧管机。分析认为:通过斜轧工艺优化和斜轧管设备改良,能大幅缓解现有热轧斜轧管机存在的变形能力受限和表面质量问题,提升无缝钢管斜轧管工艺水平;从项目经济性、适用性和现实性观点出发,新型斜轧管机是值得采用和发展的热轧无缝钢管轧管机。

高家意[3](2010)在《振动轧制机理及其应用技术的研究》文中研究说明通过在碳钢中添加合金元素的方法能够提高无缝钢管的机械性能和使用性能,但添加合金元素也增加了产品的生产成本,并使钢材的循环性能变差。理论研究和实验表明采用低温、高速、大变形轧制手段能够实现金属的晶粒细化和相变强化,能充分提高金属材料的机械性能,不过这种轧制方法也会产生很大的变形抗力,相应要求增加轧制设备的驱动力,这给利用现有设备轧制超晶粒细化无缝钢管提出了新的课题。本文针对无缝钢管的特点,借助振动技术在车削、钻削、磨削、镗削、拉伸等机械加工中的成功利用经验,将振动轧制技术引入无缝钢管的轧制加工中,综合应用振动理论、弹塑性理论、金属塑性变形理论、接触力学和数值计算方法,结合解析方法和计算机仿真技术等手段,首次对无缝钢管的振动轧制进行了较为全面的研究,研究工作的主要内容及所取的成果有:1.用弹塑性理论和金属塑性变形理论解析连轧机的轧制变形区应力和应变的关系,基于接触力学获得具有材料恢复力环境下的接触刚度和接触摩擦系数,建立连轧机振动轧制的力学模型;2.在振动轧制理论分析的基础上,建立无缝钢管轧制过程中的具有轧辊和钢管周期性接触和分离状态的振动轧制模型,推导出连轧机振动轧制的微分方程式,定量描述振动轧制加工过程;3.研究振动轧制过程中的轧辊和钢管的接触面积和摩擦系数变化,建立系统振动方程中存在的弹塑性接触非线性项的表达式,探讨接触非线性系统的奇异性和稳定性,建立具有弹塑性接触构造的系统振动方程;4.求解连轧机振动轧制的稳态响应和幅频特性,优化连轧机振动轧制的最佳振动参数,解析连轧机在激振力作用下的稳态响应,确定振动轧制能够改善轧辊和毛管之间的相对摩擦和接触条件,降低金属变形抗力,为开发更高性能的无缝钢管提供条件,促使无缝钢管轧制设备的技术升级。

黄勇[4](2008)在《三辊行星轧机轧制过程力分析》文中提出目前,国内外金属轧制生产技术的发展趋势是:大规模生产的高效化、短流程工艺、生产线连续作业、环境污染和能耗小。三辊行星轧机是最具代表性的短流程关键设备,其优点是单道次变形量大和良好的无扭连轧特性,可用于轧制钢、有色金属和一些难变形的合金材料,在棒材、线材和管材成型中获得日益广泛的应用。就国内外三辊行星轧机的理论研究而言,虽然取得了一定的研究成果,但仍有许多问题尚待研究。本文分别用传统的理论方法和有限元仿真的方法,对轧件的变形过程和轧制力能参数进行研究。论文简要叙述了三辊行星轧机的产生与发展、传动原理及其优点与不足。在总结前人研究设计轧机成果基础上,借助于已建立的轧件变形区微分几何模型和对轧辊与轧件几何关系的研究,详细分析了轧辊与轧件的接触面。根据卡尔曼单位压力微分求解原理,得到轧件变形区的单位压力表达式,进而推导出计算轧制力和轧制力矩的积分式,并采用数值分析的方法对其进行精确计算。根据实际轧制条件,选取适当的轧制参数,应用Visual Basic语言编程计算,获取轧制力、轧制力矩和电动机的功率。论文根据有限元法的基础理论,推导了大变形弹塑性有限元法和显式动力学有限元法的求解过程,成功利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对三辊行星轧机轧制的弹塑性大变形过程进行有限元仿真计算。在对轧机各主要部件进行合理简化的基础上,采用坐标变换的方法,将轧辊的轴线和轧件的中心线准确地在ANSYS/LS-DYNA软件中定位,建立起轧辊与轧件的三维实体有限元模型。根据仿真数据,对轧件的形状、等效应力和应变分布、轧制负荷以及轧件速度进行分析,讨论了转化轮系传动比和螺旋运动参数,确定了轧件中性面位置。论文采用传统的理论和编程计算轧制力能参数的方法,提高了计算效率,便于工程上的应用。基于ANSYS/LS-DYNA软件进行的有限元仿真分析,为进一步认识轧制过程中轧件的成形规律打下了基础,也为轧机设计提供了依据。

刘学振[5](2003)在《周期轧机CARD及三维造型系统研究与开发》文中提出随着计算机技术的不断发展,计算机在各行各业中的应用越来越普遍,为了跟上信息时代的步伐,传统的基础行业也不断融入这个信息化的洪流,计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)也就应运而生。本课题就是周期轧管工艺中应用CAD的具体实践。本文阐述了计算机辅助孔型设计的作用,介绍了CARD系统的发展概况,对目前二维CAD向三维设计发展的趋势做了介绍,并对周期轧管机这一特殊复杂的孔型进行了深入研究和探讨,通过对周期轧机孔型的变形原理、设计过程及参数的选取,综合地考虑各种因素,建立了周期轧管机轧辊孔型优化的数学模型,并使用Visual Basic(VB)作为开发工具进行计算机辅助孔型设计,编制出的孔型优化CARD软件具有孔型数据管理、孔型图形绘制,孔型参数打印等一系列功能,并以人机对话的方式对孔型参数进行交流判断。同时,本课题还讨论了CARD系统中复杂曲线图形生成原理及其实现,重点分析了二维CAD系统与三维CAD系统之间的数据处理方法和软件接口问题,解决了三维CAD系统开发中的技术难题。在此基础上,以AutoCAD 2000、Pro/ENGINEER为开发工具,实现了周期轧辊的三维造型,为正确的工艺分析、决策和孔型优化提供了依据,使孔型设计达到最优化效果。在设计过程中,本文将软件工程的概念引入计算机辅助孔型设计系统中,严格按照结构化程序设计方法,开发完成了程序软件。 此外,本系统采用人机对话方式可将设计人员的经验引入设计过程,随时修改设计结果,并形成了可行的CARD软件系统。该系统具有较强的通用性,可以在Windows2000以上版本运行。并且具有设计迅速,计算精度高,模型精确,使用及维护方便的特点,为周期轧辊孔型设计提供了科学的方法。本文所做的孔型优化及软件编制工作为实现轧辊加工的计算机辅助制造(Computer Aided Manufacture,简称CAM)奠定了基础。

Я·Е·Осада,何泰平[6](1981)在《确定冷轧管机双送进轧制时的压下量》文中进行了进一步梳理 近年来,在ХПТ和ХПТР轧机上冷轧钢管时,机架正、返行程前采用坯料送进和迴转的做法得到了广泛的应用。在这种情况下,金属的变形条件与普通过程中所见到的情况大不相同,也就是在机架正行程之前才送进金属。为了计算工具的孔型和保证产品的质量,我们着重研究了确定金属压下量的方法和金属在机架行程中的纵向移动。在返行程情况下,对于过程的分析,由于轧辊的旋转方向和金属纵向(直线)移动

二、周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学(论文提纲范文)

(2)无缝钢管斜轧生产工艺的应用与发展(论文提纲范文)

1 斜轧与纵轧变形工艺比较
2 斜轧工艺理论要点
    2.1 斜轧几何空间
    2.2 斜轧应力与应变
    2.3 斜轧运动学
    2.4 斜轧管机辊形设计计算法
3 斜轧管机类型及特点
    3.1 二辊带导盘斜轧管机
    3.2 三辊斜轧管机
4 斜轧管工艺问题及改进发展
    4.1 斜轧管工艺问题及分析
    4.2 斜轧管工艺的改进与发展
5 从经济的观点看无缝钢管斜轧管机
6 结语

(3)振动轧制机理及其应用技术的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 无缝钢管工业的现状
    1.2 无缝钢管工业的发展水平
    1.3 无缝钢管生产中存在的问题
        1.3.1 产能过剩,装备更新难
        1.3.2 品种结构调整困难
        1.3.3 研发、技术创新滞后
        1.3.4 精炼能力差、管坯质量低
        1.3.5 精整工序不够重视
        1.3.6 节约能源,优化经济技术指标
    1.4 振动在节能和提高产品质量中的作用
    1.5 课题研究的目的和意义
        1.5.1 研究的目的
        1.5.2 研究的意义
    1.6 国内外研究现状分析
        1.6.1 国内振动加工现状分析
        1.6.2 国外振动加工现状分析
    1.7 本文研究的内容
第二章 振动轧机的机械系统简述
    2.1 传统轧机的机械系统的介绍
        2.1.1 轧辊
        2.1.2 轧辊轴承
        2.1.3 机架
        2.1.4 驱动系统
        2.1.5 轧辊的调整装置
    2.2 振动轧机
        2.2.1 施振频率的选择
        2.2.2 施振方式的选择
    2.3 纵轧几何学
        2.3.1 轧制区的几何关系
        2.3.2 轧制区的孔型参数
    2.4 本章小结
第三章 振动轧机在轧制变形区的力学分析
    3.1 振动作用下材料的应力—应变关系
    3.2 粘弹一塑性本构模型
    3.3 轧制变形区的力学模型
    3.4 轧制变形区的接触摩擦系数
    3.5 轧制变形区的接触刚度和接触阻尼
        3.5.1 轧制变形区的接触刚度
        3.5.2 轧制变形区的接触阻尼
    3.6 轧制过程中钢管的结构刚度和结构阻尼
        3.6.1 无缝钢管的结构刚度
        3.6.2 无缝钢管的结构阻尼
    3.7 钢管在圆孔型中轧制时的咬入条件
    3.8 轧辊作用于无缝钢管的轧制压力
        3.8.1 平均单位压力的计算
        3.8.2 投影面积
        3.8.3 平均单位压力的计算
    3.9 本章小结
第四章 单架轧机振动轧制时稳定性分析
    4.1 单架轧机的动力学模型
    4.2 单架轧机振动轧制系统的非线性特征
    4.3 单架轧机振动轧制的非线性项
    4.4 单架轧机轧制过程中的振动稳定性分析
    4.5 激振力作用下振动轧机的性能分析
        4.5.1 单架轧机振动轧制时稳态响应
        4.5.2 单架轧机振动轧制时性能分析
    4.6 本章小结
第五章 连轧机的振动轧制稳定性分析
    5.1 连轧机振动轧制时动力学模型
        5.1.1 连轧管机振动轧制系统的非线性特征
        5.1.2 连轧机振动轧制的非线性项
        5.1.3 轧机振动轧制的主振型和固有频率
        5.1.4 轧机振动轧制的主质量和主刚度
    5.2 连轧机振动轧制的稳定性分析
    5.3 激振力作用下振动连轧机的性能分析
        5.3.1 连轧机振动轧制的稳态响应
        5.3.2 连轧机在激振力作用下轧机的性能分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(4)三辊行星轧机轧制过程力分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 三辊行星轧机的基本结构和工作原理
        1.2.1 三辊行星轧机的基本结构和传动系统
        1.2.2 三辊行星轧机的工作原理
    1.3 三辊行星轧机的特点
    1.4 三辊行星轧机的研制与发展
        1.4.1 三辊行星轧机的国外研制情况
        1.4.1.1 国外三辊行星轧机研究和应用
        1.4.1.2 国外HRM轧机的研究和应用
        1.4.2 三辊行星轧机的国内研制情况
        1.4.3 三辊行星轧机的发展前景
        1.4.3.1 PSW作为粗轧机
        1.4.3.2 PSW为冷加工提供坯料
        1.4.3.3 PSW可作为无缝管材轧机
    1.5 三辊行星轧机的国内外理论研究
        1.5.1 结构设计与传动原理分析
        1.5.2 轧制过程的运动分析
        1.5.3 辊型设计理论
        1.5.5 轧制力计算
        1.5.6 轧制过程有限元分析
    1.6 选题的意义及研究内容
        1.6.1 选题的意义
        1.6.2 研究内容
第二章 轧件变形区微分几何模型
    2.1 引言
    2.2 轧辊的锥面方程及幺法矢
    2.3 坐标变换矩阵
        2.3.1 建立坐标系
        2.3.2 坐标变换矩阵
    2.4 轧辊与轧件接触点的相对速度
    2.5 轧件表面方程和接触线方程
    2.6 转化轮系传动比i_(rb)~H和螺旋运动参数p
        2.6.1 转化轮系传动比i_(rb)~H
        2.6.2 螺旋运动参数p
    2.7 本章小结
第三章 轧制过程力能参数的计算
    3.1 引言
    3.2 轧件形状
        3.2.1 轧件的轴面形状
        3.2.2 轧件的端面形状
    3.3 轧辊与轧件的接触面
        3.3.1 接触线和边缘线
        3.3.2 轧辊与轧件的接触面
    3.4 单位压力
    3.5 轧制力
    3.6 轧制力矩
    3.7 功率计算与电动机选择
    3.8 实例
    3.9 本章小结
第四章 有限元法及ANSYS/LS-DYNA
    4.1 引言
    4.2 有限元法
        4.2.1 有限元法的基本原理和基本思想
        4.2.2 塑性成形中的有限元法
        4.2.3 大变形弹塑性有限元法
    4.3 显式动力学有限元法与ANSYS/LS-DYNA
        4.3.1 显式动力学有限元法
        4.3.2 ANSYS/LS-DYNA简介
        4.3.3 LS-DYNA分析的一般流程
        4.3.4 LS-DYNA单元类型和材料模型
        4.3.4.1 LS-DYNA单元类型
        4.3.4.2 LS-DYNA材料模型
        4.3.5 LS-DYNA网格划分
        4.3.6 LS-DYNA接触问题
    4.4 小结
第五章 PSW轧制过程有限元模型
    5.1 引言
    5.2 三辊行星轧机有限元模型的建立
        5.2.1 轧制过程假设条件
        5.2.2 模拟参数的选择
        5.2.3 轧辊与轧件有限元模型的建立
    5.3 定义接触和约束
        5.3.1 接触分析
        5.3.2 轧件轴线的约束
    5.4 定义载荷
    5.5 沙漏控制
    5.6 小结
第六章 仿真结果与分析
    6.1 引言
    6.2 轧件等效应力和等效塑性应变分析
        6.2.1 轧件等效应力分析
        6.2.2 轧件等效塑性应变分析
    6.3 轧辊受力分析
    6.4 轧件前后端节点位移和速度分析
    6.5 转化轮系传动比i_(rb)~H和螺旋运动参数p的讨论
    6.6 中性面
    6.7 小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录)
附录B (ANSYS/LS-DYNA部分命令流文件说明)

(5)周期轧机CARD及三维造型系统研究与开发(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1. 绪论
    1.1 计算机辅助设计的发展概况
    1.2 计算机辅助孔型设计系统概况
        1.2.1 计算机辅助孔型设计发展现状
        1.2.2 计算机辅助孔型设计原理
    1.3 课题意义及其特点
2. 周期轧管机孔型二维CARD设计
    2.1 钢管生产工艺过程简介
    2.2 孔型工作原理
    2.3 孔型优化原则
    2.4 孔型设计优化
        2.4.1 孔型的分段与设计原则
        2.4.2 锻轧带孔型参数的计算
        2.4.3 孔型设计优化的目标参数
    2.5 数学模型的确定
        2.5.1 工作带角度不变模型(Aw=Const)
        2.5.2 工作带长度不变模型(Aw×πDi/360=Const)
    2.6 软件开发工具
3. 轧辊三维造型
    3.1 Pro/ENGINEER软件简介
    3.2 轧辊三维造型生成原理
        3.2.1 VBA开发
        3.2.2 IGES文件的生成
        3.2.3 轧辊三维造型的实现
4. CAD软件编制
    4.1 程序设计原理及框图
        4.1.1 程序设计原理
        4.1.2 程序框图
    4.2 软件结构及功能
    4.3 数据管理
    4.4 文件输入输出控制及“OLE控件”的使用
5. 应用及综合讨论
    5.1 软件试运行情况及应用
        5.1.1 二维CARD软件应用情况
        5.1.2 轧辊三维造型效果
    5.2 软件优化后应用效果
    5.3 其它问题讨论
6. 结论
致谢
参考文献
附录A 部分函数调用及绘图源代码
附录B 使用单位的评价

四、周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学(论文参考文献)

  • [1]周期热軋鋼管时的瞬时变形区几何学[J]. А.П.Чекмарев,史有义. 钢管情报, 1966(02)
  • [2]无缝钢管斜轧生产工艺的应用与发展[J]. 罗涛. 钢管, 2018(04)
  • [3]振动轧制机理及其应用技术的研究[D]. 高家意. 天津理工大学, 2010(06)
  • [4]三辊行星轧机轧制过程力分析[D]. 黄勇. 昆明理工大学, 2008(03)
  • [5]周期轧机CARD及三维造型系统研究与开发[D]. 刘学振. 重庆大学, 2003(01)
  • [6]确定冷轧管机双送进轧制时的压下量[J]. Я·Е·Осада,何泰平. 钢管技术, 1981(02)

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钢管循环热轧过渡变形区几何
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