轧制过程弹性辊三维热力耦合仿真分析
Thermal Mechanical Coupled 3D Finite Element Analysis of Rolling Process with Elastic Roller
摘 要
为得到轧制过程中轧辊、轧件的应力、温度分布,采用有限元软件LS-DYNA,通过三维热力耦合弹塑性有限元方法,在轧辊为弹性体的条件下,对钢材的平辊热轧过程进行了仿真分析.详细介绍了有限元模型的建立,材料参数、边界条件及载荷的定义.仿真分析结果表明:轧制过程中接触弧内轧辊表面受三向压应力的作用,在垂直于轧辊轴线的平面内剪应力呈现交变现象;同时得到了轧辊表面温度呈周期性变化的结果.
热力耦合
有限元方法
elastic roller
thermal-mechanical coupling
FEM
Abstract
To obtain the stress and temperature of the roller and workpiece in the steel rolling process,commercial FEM program LS-DYNA had been used to analyze the parallel rolling process and the approach was based on three dimensional thermal mechanical coupled finite element method under the condition of using elastic roller.The construction of FEM model,material parameters,boundary conditions and loading in the simulation were expatiated in details.The couple-field result shows that the surface of the roller in the area of contact is in the state of three-dimensional compression stress.Shear stress manifests alternative phenomena on the plane is vertical to roller axis;the result that the surface temperature of the roller changes periodically is also obtained.
中图分类号 TG335.4
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收稿日期 2005/12/21
修改稿日期 2006/6/27
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备注朱国明(1974-),男,山东临朐人,博士研究生.
引用该论文: ZHU Guo-ming,KANG Yong-lin,CHEN Wei. Thermal Mechanical Coupled 3D Finite Element Analysis of Rolling Process with Elastic Roller[J]. Materials for mechancial engineering, 2006, 30(12): 62～65
朱国明,康永林,陈伟. 轧制过程弹性辊三维热力耦合仿真分析[J]. 机械工程材料, 2006, 30(12): 62～65
被引情况:
【1】谭海林,赖春明,聂辉文,周家林,雷波荣,王俊, "U71Mn钢重轨轧制全过程中轧件温度场的有限元模拟",机械工程材料 39, 94-98(2015)
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参考文献
【1】李长生.热带轧机轧辊表面使用特性研究[D].沈阳:东北大学,2001.
【2】唐广波.热轧带钢热轧区物理冶金过程数值模拟及应用研究[D].北京:北京科技大学,2005.
【3】周维海.板带热连轧过程的计算机仿真[D].秦皇岛:燕山大学,2000.
【4】刘立忠.中厚板轧制的数值模拟及数学模型研究[D].沈阳:东北大学,2002.
【5】黄国建.中厚板平面形状控制轧制成形过程的计算机模拟[D].沈阳:东北大学,1999.
【6】吕程.板带钢热轧过程耦合数值模拟系统的研究[D].沈阳:东北大学,1998.
【7】罗德兴.平辊热轧时变形区形状和界面对轧件变形及组织的影响[D].北京:北京科技大学,2004.
【8】王艳文.特殊钢棒材热连轧过程三维热力耦合有限元模拟及实验研究[D].北京:北京科技大学,2000.
【9】时旭.薄带钢冷轧过程的弹塑性有限元模拟[D].北京:北京科技大学,2005.
【10】John O Hallquist.LS-DYNA Theoretical Manual[M].LSTC Inc,1998.
【11】LS-DYNA Thermal Analysis User Guide[M].LSTC Inc,1999.
【2】唐广波.热轧带钢热轧区物理冶金过程数值模拟及应用研究[D].北京:北京科技大学,2005.
【3】周维海.板带热连轧过程的计算机仿真[D].秦皇岛:燕山大学,2000.
【4】刘立忠.中厚板轧制的数值模拟及数学模型研究[D].沈阳:东北大学,2002.
【5】黄国建.中厚板平面形状控制轧制成形过程的计算机模拟[D].沈阳:东北大学,1999.
【6】吕程.板带钢热轧过程耦合数值模拟系统的研究[D].沈阳:东北大学,1998.
【7】罗德兴.平辊热轧时变形区形状和界面对轧件变形及组织的影响[D].北京:北京科技大学,2004.
【8】王艳文.特殊钢棒材热连轧过程三维热力耦合有限元模拟及实验研究[D].北京:北京科技大学,2000.
【9】时旭.薄带钢冷轧过程的弹塑性有限元模拟[D].北京:北京科技大学,2005.
【10】John O Hallquist.LS-DYNA Theoretical Manual[M].LSTC Inc,1998.
【11】LS-DYNA Thermal Analysis User Guide[M].LSTC Inc,1999.
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