基于热力耦合的板带轧机辊系结构特性对比研究

发布时间：2017-07-16 09:11

  本文关键词：基于热力耦合的板带轧机辊系结构特性对比研究

  更多相关文章： 辊系结构特性 热力耦合 四辊轧机 六辊轧机 空心轧辊

【摘要】：市场对高质量薄板带材需求的与日俱增,促使了与轧制相关的理论、技术、设备和手段的不断改进和发展。辊系作为轧机最主要的工作部件之一,其结构刚度的大小也决定着轧制板带材质量的高低。此外,温度也是影响材料属性的主要因素之一,对辊系的刚度以及材料的成型起着至关重要的作用,另外,在满足基本刚度需求的前提下将轧辊全部设计成空心结构不仅可以节约材料,减轻轧机的总体质量,还便于温轧时控制轧制温度,改善温轧条件,对于空心辊在温轧方面的研究和使用也具有较大的意义。因此,对于热力耦合空心辊辊系结构特性的研究极其重要。本文以四辊轧机、I型六辊轧机和X型六辊轧机作为研究对象,利用ANSYS有限元软件中多物理场模块进行定性和定量地分析,分析热力耦合场的轧辊空心结构和单纯力场的轧辊实心结构的辊系刚度差异,以及轧辊空心结构尺寸变化和温度变化对辊系刚度特性的影响。通过四辊轧机、I型六辊轧机和X型六辊轧机,三种不同类型轧机间的横向比较和相同类型轧机间的纵向比较,得到了热力耦合场的轧辊空心结构对辊系刚度特性的影响情况;轧辊空心结构尺寸变化对辊系刚度特性的影响规律;温度变化对辊系刚度特性的影响规律;并确定三种类型空心结构轧机较优的孔径比。研究结果可为薄板带材生产中轧机类型的优先选取、轧机辊系结构特性的分析判断和板形的控制与调整等提供数据参考。
【关键词】：辊系结构特性 热力耦合 四辊轧机 六辊轧机 空心轧辊
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 绪论9-15
• 1.1 概述9-10
• 1.2 辊系结构的发展与应用10-11
• 1.3 热力耦合问题简介11-12
• 1.4 辊系结构特性的研究现状12-14
• 1.4.1 轧辊刚度特性方面的研究12
• 1.4.2 弯辊力以及轧辊横移量的研究分析12
• 1.4.3 辊间的接触压力及辊间的接触压扁变形分析12-13
• 1.4.4 温度场作用下的辊系特性方面的研究分析13-14
• 1.5 研究内容与方法14-15
• 1.5.1 研究内容14
• 1.5.2 研究方法14-15
• 2. 辊系结构特性的理论分析15-22
• 2.1 辊系弯曲变形的理论分析与计算15-20
• 2.1.1 工作辊弯曲变形的理论分析与计算15-18
• 2.1.2 支承辊弯曲变形的理论分析与计算18-20
• 2.2 辊系压扁变形的理论分析与计算20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 3. 热力耦合场空心结构对辊系刚度特性的影响22-45
• 3.1 辊系有限元实体模型的建立22-26
• 3.1.1 模型相关参数的设定和选取22-23
• 3.1.2 轧辊表面接触区域的计算23-24
• 3.1.3 辊系模型的几何布局及主要操作24-26
• 3.1.4 约束和载荷26
• 3.2 辊系刚度的定义26-27
• 3.3 结果的提取与计算27-28
• 3.4 热力耦合场空心结构辊系与实心辊系的变形和刚度特性的对比28-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4. 轧辊空心结构尺寸变化对辊系刚度特性的影响45-71
• 4.1 四辊轧机孔径比变化对辊系刚度特性的影响45-55
• 4.1.1 工作辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响45-50
• 4.1.2 支承辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响50-55
• 4.2 I型六辊轧机孔径比变化对辊系刚度特性的影响55-63
• 4.2.1 工作辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响55-59
• 4.2.2 中间辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响59-61
• 4.2.3 支承辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响61-63
• 4.3 X型六辊轧机孔径比变化对辊系刚度特性的影响63-67
• 4.3.1 工作辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响63-66
• 4.3.2 支承辊孔径比变化对辊系刚度特性的影响66-67
• 4.4 三种辊系结构模拟结果的对比分析67-69
• 4.4.1 工作辊孔径比变化对辊系变形和刚度的影响67-69
• 4.4.2 支承辊孔径比变化对辊系变形和刚度的影响69
• 4.5 本章小结69-71
• 5. 温度对辊系刚度特性的影响71-75
• 5.1 定孔径比下温度对辊系刚度特性的影响71-74
• 5.1.1 温度对四辊轧机辊系刚度特性的影响71-72
• 5.1.2 温度对I型六辊轧机辊系刚度特性的影响72-73
• 5.1.3 温度对X型六辊轧机辊系刚度特性的影响73
• 5.1.4 三种辊系结构模拟结果的对比分析73-74
• 5.2 本章小结74-75
• 6. 结论与展望75-77
• 6.1 结论75
• 6.2 目前存在的问题75-76
• 6.3 展望76-77
• 参考文献77-79
• 致谢79-80
• 作者简介80-81

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本文编号：547939