机械5

1.2.1轧辊变形模型的分类 关于板形的轧辊变形模型的研究发展可追溯到1958年，那时萨克斯尔(Saxl)第一次对四辊轧机做了全面深入的研究。此后由于引进了数学模型，这一领域得到了更进一步的拓展。这些模型的分类如下： (1)二辊轧机的简支梁模型； (2)四辊轧机的简支梁模型； (3)分割梁模型； (4)有限元分析模型。 1.2.2二辊轧机的简支梁模型 在二辊轧机简支梁模型中，将工作辊视为线弹性应力梁。在推导梁的挠曲公式时，我们做了以下假定： (1)梁的材质均匀，在拉伸与压缩时的弹性模量相同； (2)梁的横断面相同; (3)梁至少关于一个轴向平面对称； (4)所有的加载和反作用力都与梁的轴线垂直； (5)对于具有紧凑断面的金属梁，其宽高比等于或大于8。 板带材的板形可以通过对以下的轧辊的两类挠曲进行叠加来确定： (1)由于轧制力引起的弯曲力使轧辊产生的挠曲； (2)由于轧制力引起的剪切力使轧辊产生的挠曲。 由于接触区宽度b在本课题中也属未知，故因由分析得出。体现在ANSYS分析中即为接触区域面积。接触区域面积过小，不能模拟出两辊间的完全接触；而接触面积过大，又会直接影响到求解速度。选定b=1000mm(轧件宽度)；J=1200KN(弯辊力)时的工况阐述编程原理，数次实践后选定支承辊径向线比例为0.15，工作辊径向线比例为0.3。确定接触区线段过程的ANSYS建模程序如下： kl,58,0.15!!!创建接触面的轮廓线 kl,78,0.85!!!比例划分线指令，用于创建界定接触区的线上的点 kl,85,0.3 kl,105,0.7 kge
n,2,71,74,1,-710,,,,0!!!将生成的一边的边界点拷贝到另一边 lstr,71,75!!!连接边界点，生成边界线 lstr,72,76 lstr,73,77 lstr,74,78 alls kl,101,0.1954,,!!!创建轧制区的轮廓线 kl,101,0.0598,, lge
n,2,101,,,-500,,,,0 kge
n,2,79,80,1,-500,,,,0 lstr,79,83 lstr,80,84 lsbl,158,159!!!用线划分线指令，用于生成轧制区边缘 alls kl,101,0.1954,, lstr,79,83 lsbl,161,160 kl,101,0.0598,, lstr,80,84 ldele,162 在经过了前期的建模和加载求解后，通过结果后处理过程，我们可以观察到在一定的载荷和工况条件下辊系模型的变形情况以及其他一些与分析有关技术指标。ANSYS的后处理模块功能相当强大，可满足用户对求解后的模型中多方面多角度的分析要求。在本课题中，需要解决的问题主要有如下几个方面： 1．查看工作辊面变形情况以及轧辊的截面形状； 2．绘制支承辊及工作辊的挠曲线； 3．绘制支承辊及工作辊之间的弹性压扁曲线； 4．绘制支承辊与工作辊之间接触面上的接触压力q的分布； 5.绘制轧件表面变形曲线。 6．分析不同工况对上述技术指标的影响 以下将分节显示不同的影响因素值作用下轧辊模型的后处理分析结果并多结果进行计算比较分析(注：所有曲线图的起始点均为中间截面上的点)。