冷轧薄板中浪板形缺陷的屈曲及后屈曲 理论与轧制.pdfVIP

机 械 工 程 学 报  JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING  冷轧薄板中浪板形缺陷的屈曲及后屈曲 理论与轧制实验研究 *  戴杰涛 张清东  (北京科技大学机械工程学院 北京  100083)  摘要： 针对冷轧过程中常见的中浪板形缺陷， 建立了其产生全过程也即屈曲及后屈曲变形的解析计算的力学模型和求解方法， 为了验证计算结果，在实验轧机上进行了实验轧制研究。在实验中，通过设计不同的工作辊初始辊形轧制出了各种不同大小 的中浪浪形模态，并实测得到了中浪浪形的几何参数和对应有关的轧制实验的设备与工艺参数以及轧件的规格与材质参数。 运用所建立的解析计算模型和方法，针对实验轧制工况，通过基于能量原理的前屈曲应力场分析获得了其临界屈曲条件，通 过应用摄动变分方法的后屈曲路径求解得到了后屈曲浪高并与轧制实验获得的浪高基本吻合。同时，再运用 ANSYS有限元 对实验轧制工况进行仿真分析，获得了与实验轧制出的浪形基本一致的屈曲浪形模态，并得到了此模态下的屈曲临界条件， 既证明了有限元模型及计算结果的正确，也进一步验证了解析计算结果。 关键词：冷轧薄板 屈曲 后屈曲 轧制实验 解析法 有限元 中图分类号：TG335.55  Analysis and Experiment on Central Buckling of Thin Cold­rolled Sheet  DAI Jietao  ZHANG Qingdong  (School of Mechanical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083)  Abstract：The mechanism and deformation behavior of the thin strip central buckling are studied by analytical and experimental  methods. The analytical model of thin strip buckling and post buckling is established, in order to verify the results of the analytical  model, the rolling experiment is carried out in test rolling mill. In those experiments, variety of different central buckling model are  obtained by designing different roll­shaped curves for work roll, and measured the geometric parameters of the central buckling. The  corresponding parameters of rolling equipment and the aluminum sheet are also obtained. Used the analytical model, the critical  central buckling stress for the conditions of rolling experiment is achieved bythe principle of least work, the path generation of post  buckling is found with perturbation­variational solution, and the model of the post buckling is in good accordance with the result of  experiment. Simulation analysis for the conditions of rolling experiment