关于H型钢后滑的研究.pdfVIP

维普资讯 第25卷第10期 东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vo1．25．No．10 2004年 l0月 JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience) Oct． 2004 文章编号 2004)10—0969—04 关于 H型钢后滑的研究 徐旭东 ，刘相华 ，吴 迪 ，张 栋 (1．东北大学 轧制技术及连轧 自动化国家重点实验室 ，辽宁 沈阳 110004； 2．东北大学 机械工程与 自动化学院，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：利用显式动力学有限元方法模拟了不同轧制参数条件下H型钢 的变形过程 ，得 出了 一 些主要参数对 H型钢后滑的影响规律 ，并对这些规律产生的原因进行了分析．研究结果表明：压 F率对 H型钢后滑的影响非常明显，随压下率的增加 ，后滑急剧地增加 ．此外，轧件的腿宽、腿腰延 伸比、内宽以及轧件的初始厚度对 H型钢的后滑也有较明显的影响． 关 键 词 ：H型钢 ；后滑 ；有限元 ；压下率；腿宽；腿腰延伸比；内宽 中图分类号 ：TG 306 文献标识码 ：A H型钢的轧制一般包括三部分 ，即：开坯 、万 位移边界条件 ： 能粗轧和万能精轧 ．其中万能粗轧的形式有很多 H =ll 在 S 上 ． (4) 种 ，可分为UE(万能一轧边)可逆连轧方式，UEU 式中， 和￡kl为应力张量和应变张量； 是单位 可逆连轧方式，以及多机架不可逆连轧方式等几 体积力 ； 为阻尼系数 ；u是给定的位移； 是给 种 ．在万能粗轧机组中，特别在 UEU可逆连轧或 定外力；Dijkl是材料 的弹塑性矩 阵分量；u 和 多机架不可逆连轧机组中，轧件前 、后滑值的确定 Ui． t分别是位移U对t的二次导数和一次导数 ，即 是保证连续轧制顺利进行的关键 ．万能轧机是 由 分别表示 i方向的加速度和速度 ．其中S 为外力 水平辊和立辊构成的四辊轧机，其中水平辊是主 已知的表面；S 为位移约束表面，其位移是给 动辊 ，立辊是被动辊 ．轧件通过万能轧机时，由于 定的． 立辊的被动性会造成轧件整体后滑的增加和前滑 根据平衡方程和边界条件的等效积分形式的 的减少 ，在很多情况下轧件会发生全后滑的现象． Galerkin提法，并将位移空间离散 ，得到系统的求 因此 ，关于 H型钢后滑问题的研究非常重要 ．目 解方程 前，关于 H型钢变形方面的研究 比较多[1 ]，但 Ma(t)+Cl，(t)+Ku(t)=Q(t) (5) 针对具体的前 、后滑问题 [7--9]，还需进一步完善 ． 其中，a(t)和 (t)分别是系统的节点加速度向量 本文利用显式动力学有限元模拟的方法，对影响 和节点速度向量 ；M ，c，K和 Q(t)分别是系统的 H型钢后滑的因素进行 了研究，对现场连轧常数 质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵和节点载