【2018年必威体育精装版整理】ANSYS轧辊接触和弯曲分析项目报告.doc

《塑性成形计算机仿真》 三级项目报告 1. 1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析 2. 1750四辊轧机辊间接触强度分析 小组成员： 指导教师： 完成日期：2014年5月 目录 摘要 1 项目研究的目的 1 项目预期结果 2 研究报告正文 2 1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析 2 1750四辊轧机辊间接触强度分析 12 结论 18 摘要: 本针对采用 关键词：ANSYS分析软件 支承辊弯曲强度 轧辊辊间接触强度 前言： 轧机工作辊强度是描述轧机性能的重要参数,轧辊的强度为制定新的合理的轧制规程提供必要的设备数据, 并且为实现带钢厚度的自动调节及计算机控制提供数据。所以确定工作辊的强度有很重要的实际意义。本文针对1750四辊轧机, 给出轧辊内的应力分布以及最大应力值、发生位置，校核轧辊是否满足强度要求, 为轧机的设计及改造提供理论依据 项目研究报告的目的： 塑性成形计算机仿真三级项目，以有限元法在轧制工程中的应用为核心，通过塑性成形计算机仿真三级项目使学生加深对有限元法的理解，通过ANSYS软件的上机模拟操作，锻炼学生运用有限元法进行一般工程问题分析的能力。通过三维建模，理论模型建立，分析求解以及验证能力的锻炼。培养学生掌握使用先进有限元软件进行现代化工程优化设计与分析的技能。通过项目的实施，引导学生积极思考、主动学习的能力，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。 项目研究报告的范围： 该报告论述了有限元法在轧制工程中的应用实例，包括（1）、1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析，其中包含三维模型的简化以及建立过程，应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置的分析研究，以及对轧辊是否满足强度要求的校核。（2）、1750四辊轧机轧制过程有限元分析过程，其中包含轧制过程有限元模型简化以及建立过程，以及轧制过程中，轧制变形区的压力分布、辊间接触强度，和轧制力和轧制力矩计算与分析。 项目研究报告意图及预期目的： 通过研究报告的撰写，将1750四辊轧机轧制过程有限元分析过程详细明确的表现出来。对基于ANSYS的1750四辊轧机轧制过程的有限元分析进一步的总结和研究。完成1750四辊轧机轧制过程有限元分析过程结果的分析以及相关结论的总结。 1.对轧辊进行合理网格划分，以及边界条件、载荷的施加，给出轧辊内的应力分布以及最大应力值、发生位置，校核轧辊是否满足强度要求，给出轧辊中心挠曲曲线。 2.按照平面应变问题建立工作辊支承辊接触分析模型，给出轧辊内接触应力，接触摩擦应力分布以及最大应力值，发生位置，校核支承辊接触强度是否满足要求。 项目报告预期结果： （1）、通过项目报告的研究，1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析； （2）、通过项目报告的实施，完成1750四辊轧机辊间接触强度的有限元分析结果的讨论及总结； 项目组分工： (1)、1750四辊轧机工作辊的三维模型的简化及创建； 1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析过程；（金志杰） （2）、1750四辊轧机辊间接触强度有限元分析过程（王毓博） （3）、塑性成形计算机仿真三级项目研究报告的撰写（王寿河） （4）、塑性成形计算机仿真汇报PPT的制作（刘立朝） 研究报告正文 项目开展的研究内容的基本理论：计算机有限元分析 项目研究所采用的分析方法及工具 本次项目研究主要采用的是有限元法分析法，其中主要运用了INVENTOR进行三维实体建模，以及ANSYS进行1750四辊轧机轧制过程的分析 项目分析步骤 （一）、1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析 1 问题介绍 最大轧制力：2000吨；最大轧制力矩：3000KN.m 轧辊材料：9Cr2Mo，许用应力； 轧辊参数：见图纸； 辊面硬度：工作辊 HS=90～50； 支承辊 HS=50～60； 支承辊许用接触正应力； 支承辊许用接触切应力。 具体分析步骤及结果如下： 一、1750四辊轧机支承辊弯曲强度分析 在生产当中必须知道在辊身或轧辊中间位置至轧辊中间位置至其边缘间的挠度值，以便在此基础上在磨床上磨制辊形时使其获得所需的凸度，从而保证钢板在宽度上厚度均匀。由于轧辊负荷的对称性，为了分析其弯曲强度，可以只考虑半个轧辊，从而利用ANSYS对轧辊进行合理网格划分，以及边界条件、载荷的施加，给出轧辊内的应力分布以及最大应力值、发生位置，校核轧辊是否满足强度要求，给出轧辊中心挠曲曲线。 (a) 有限元模型创建 1）二维模型创建及导入 参照轧辊的原始图形，对其尺寸进行简化，用CAXA绘制出如下图形，另存为igs格式，准备导入。 导入到ANSYS程序中： 最后绘制平面如图： 2）单元类型的选取 设定Mesh facet 200和solid 45两个单元类型，并且设置mesh200单元options，单元形状