宽扁梁楼盖结构计算方法

借鉴ACI规范中板带分析方法 ,利用有限元法对竖向荷载作用下的宽扁梁楼盖进行了探讨 ,获得了梁在柱上板带中弯矩比例和柱上板带弯矩分配系数随梁宽、梁高、板厚、区格跨度及柱截面大小的变化规律 .通过分析弯矩分配系数随梁相对抗弯刚度因子的变化特征 ,发现柱上板带弯矩的分配不能像ACI规范中只考虑梁的相对抗弯刚度因子及两向跨度比两个参数 ,梁宽对于宽扁梁结构也是一个很重要的变量 .基于以上分析 。

基于变密度法的双向载荷横梁拓扑优化设计

屋顶排水槽板折弯机的横梁在折弯过程中承受双向载荷作用,横梁的刚性和抗振性是影响折弯机整机精度和稳定性的重要因素。首先对横梁承载情况进行受力分析,然后建立基于变密度法的拓扑优化数学模型,增加双向载荷约束条件,采用通用性较强的优化准则法,通过卷积算子建立滤波器修改元素灵敏度以提高网格独立性,解决棋盘格和网络依赖性问题,编制相应MATLAB优化程序进行结构拓扑优化,利用优化后的截面形状绘制三维模型,引入到ANAYS软件对拓扑结构优化结果进行静动态分析以验证优化结果,并通过LMS振动测试仪和分析系统对横梁进行模态测试试验,验证了优化与仿真的有效性和准确性,最终设计成果应用于屋顶排水槽板折弯机横梁设计,取得了很好的工程应用效果,为相似结构件优化设计提供了有益的借鉴与参考。

利用ABAQUS/Explicit进行三辊弯板机板材成形数值模拟

用于板材成形模拟的有限元方程的求解方法主要有隐式积分和显式积分两种。对于复杂的三维变形分析,如板材成形,隐式方法需要很长的计算时间,而利用显式方法,计算时间大为缩短。利用ABAQUS/Explicit通用有限元程序对三辊弯板机板材成形过程进行了模拟,模拟结果对板材成形的生产实践具有很好的指导意义。

金属板条在圆柱形模中弯曲成形的大变形有限元分析

本文采用大变形弹塑性有限元法对金属板条在柱形模中的压弯成形过程进行了数值模拟,并与实验进行了比较。首先给出了纠正的拉格朗日有限元公式和基于弹塑性乘法分解的超弹性塑性本构关系。对接触摩擦问题的处理采用了罚函数法。通过对数值结果的分析得出了一些对弯曲工艺的设计有指导价值的结论。

液压弯辊控制中工作辊辊颈弯曲刚度探讨

在电液弯辊控制系统中,负载刚度是一个决定系统特性的核心参数。该刚度由工作辊辊颈弯曲刚度和弯辊缸刚度等构成。本文借助有限元方法进行建模和仿真计算,讨论了不同板宽和不同轧制力作用下的工作辊辊颈弯曲刚度的差异和特点,得到了该弯曲刚度的变化规律和范围,为高精度液压弯辊控制建模提供了有力的依据。

四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真

用流面条元法分析带材的三维塑性变形 ,用影响系数法分析辊系的弹性变形 ,将两者耦合 ,建立了四辊轧机板形和板凸度的分析计算模型。对四辊CVC热带钢轧机板形控制特性的仿真表明 ,随着CVC工作辊横移距离的增加 ,前张应力沿横向的差距增大 ;随着工作辊弯辊力的增加 ,前张应力沿横向的差距增大 ,且变化主要集中在板宽的边部 ;随着板宽的增加 ,前张应力沿横向的差距先减小后增大。

一种研究车轮弯曲疲劳试验机输出弯矩的应力圆仿真方法

基于谐响应分析和应力圆的定义,探索一种对汽车车轮动态弯曲疲劳试验机输出弯矩的空间不均性进行分析的通用方法。对试验机在工作时所承受的力的情况进行分析与计算,并将计算结果导入有限元分析软件中,得到试验机规定位置的应力数据并绘制应力圆曲线,将在仿真环境中绘制的应力圆与试验机实际工作时所测绘出的应力圆曲线进行图形与参数的对比,明确了试验机工作时的受力情况:离心力是试验机的主要影响力;陀螺力矩是由于转子转动和加载臂横向摆动产生;非线性油膜力是润滑油在不平衡转子旋转下产生。对比上述三种作用力共同施加时的仿真结果与试验机实际工作测绘得到的应力圆曲线,其在形状和参数指标上都符合很好,证明了这种以应力圆来分析试验机工作性能的方法是可行的。

有限单元法在板材弯卷机上的应用及其合理结构的分析

本文主要阐述有限单元法在板材弯卷机上的应用,使其较准确地计算板材弯卷机的应力与变形,能充分利用其结构上的材料,且其弯卷机工作状况最佳。对板材弯卷机结构上的分析,要找出合理的结构,生产出高质量的成型产品。本文对12×3000毫米的三轴辊式弯卷机的结构、结构参数、力能参数和机架的有限单元法的分析与计算。

Study on Bending Conditions of Plate in Coil Box

In a coil box between the roughing and finishing stands on a hot strip mill,a problem has been encountered that the entry region of the plate touches the bending rolls and deforms.As a result,the defective coil occurs.The condition of plate bending,which forms a new deformation feature in coiling,is analyzed.In this paper,the authors focus on the research of the effects of coiling parameters,such as the thickness of plate,roll speed and feeding speed of plate in coil box,and on specific plate bending.A finite element method is developed to simulate this coiling process.Based on numerical simulation,the effects of the coiling parameters on the mechanics and deformation of the bending plate are obtained.Numerical simulation tests have verified the validity of the developed model.

热轧高强带钢纵切后侧弯缺陷及其内应力重分布

控轧控冷技术已经普遍应用于高强钢的生产过程当中。由于细晶强化的需求,高强钢冷却速率快,横向温度的不均和冷却不同步明显,使得轧制和冷却过程中沿带钢横向分布的内应力差异控制难度大,在后续的纵切分条过程中易导致侧弯缺陷,这是高强钢生产中存在的共性难题。利用有限元软件ABAQUS结合FORTRAN子程序,建立热轧高强带钢纵切过程的有限元模型,并通过解析模型进行反向验证,研究带钢纵切后侧弯缺陷及其内应力重分布。结果表明,纵切后各分条侧弯与带钢内应力重分布紧密相关,纵切打破带钢初始内应力的平衡状态,各分条内应力重新分布并达到二次平衡状态,同时产生侧弯缺陷。结合研究结论,对某热轧厂高强钢平整过程进行工艺优化,解决了汽车大梁钢M510L纵切后第一、第四分条向外侧弯问题,验证了研究过程和结果的正确性。针对带钢纵切过程中内应力重分布的研究,可为今后纵切缺陷的预防提供理论指导。

二十辊轧机支撑辊组变形及板形调控分析

板带材的产能和质量是一个国家工业水平发展的重要标志,铜板带材的生产能力和地位更加显著。森德威二十辊轧机是冷轧铜板带材轧制生产的关键设备,其最外层A、D支撑辊组的弯曲变形是最重要的板形调整手段之一。支撑辊组鞍座位移变化可以使支撑辊芯轴发生弯曲变形,变形会反映到背衬轴承上并且向下依次传递给中间辊和工作辊,最终影响板厚和板形。传统的假设折线法和超静定梁法将芯轴和背衬轴承考虑为一个整体,而忽略了两者之间的变形对整体支撑辊组变形的影响。因此,基于有限元方法进行仿真拟合各段背衬轴承弯曲变形得到简化后的一次函数表达式,将各段背衬轴承拟合结果汇总进而得到整体的支撑辊组弯曲变形的线性表达式,再结合辊系弹性变形模型和金属塑性变形模型构成的板形预报模型评估支撑辊组变形程度对板形和板厚的影响。研究结果表明,对上辊系中的4个鞍座施加不同的位移组合之后,板厚和板形分布在整个板宽方向上并非局部变化,而是呈现整体的变化趋势,且4个鞍座对板形和板厚的调整效果并不相同;在施加同样的鞍座位移条件下,中部鞍座比边部鞍座对板形和板厚的影响效果更加显著,并且即使在支撑辊组中心两侧施加对称的鞍座位移,其对板厚和板形的影响也是非对称的。

薄板弯曲分析的混合条－元法

本文在有限元法（ＦＥＭ）和有限条法（ＦＳＭ）的基础上，提出了薄板弯曲分析的混合条－元法ＣＳＥＭ。用两端简史的有限条位移函数与四结点矩形有限元位移函数迭加作新的位移函数，导出了薄板弯曲混合条无法的各种公式。用自编的ＣＳＥＭＦＯＲＴＲＡＮ程序计算了若干算例，算例结果表明了ＣＳＥＭ方法的精确性和有效性。