轧钢机机架刚度和强度的有限元分析
垫塑扭扭苤型鏖翌暨鏖鲍盘匿歪佥堑：垒鲤：
对于横梁［盯］≤５×１０７—７Ｘ１０７Ｐａ
对于立柱［ｄ］≤４×１０７—５×１０７Ｐａ
轧制力在５．１５ＭＮ下，对于热轧机的许用弹性变形一般取［ｆ３］≤０．６～１．Ｏｍｍ。
由上有限元计算可知，横梁处的最大应力为ｄ一＝２．５８５６×１０７Ｐａ，立柱处的最大应力为ｄ。。＝１．８５４７４×１０７ｐａ。可见均在许用应力之内，因而，在给定的轧制压力下，机架的强度能够满足工作要求。
对于机架的变形，如图４所示，最大的变形发生在机架的立柱处，其值为０．３８ｒａｍ，小于许用弹性变形［厂３］，因此，在给定的轧制压力下，机架的刚度也能够满足工作要求。
图７机架外廓等效应力分布图８下横梁纵向截面水平方向应力分布
图９下横梁纵向截面垂直方向应力分布图ｌＯ机架等效应力分布
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４结论
本文利用ＭＳＣ．ＭＡＲＣ建立了轧机机架的有限元弹性力学结构分析途径，并对一种闭式机架在工作载荷下的应力与变形进行了平面应力分析。获得了热轧过程中的机架变形、位移及应力场分布等详细的定量数据，由此不仅揭示了机架结构的薄弱环节，还为轧机刚度
BD2轧机安装工艺研究技术报告概论
轨梁950技改ＢＤ２轧机安装工艺研究 一、立项背景及目的 攀钢钒轨梁厂是依靠自身技术力量建设的大型型材厂，包括万能生产线和950生产线。950生产线建设于上世纪70年代，现有950生产线装备在质量、产量方面已不能满足市场和用户的高标准要求。同时，随着国家铁路建设的发展，近年来铁路用钢需求量持续旺盛。因此有必要对950生产线进行改造，这样既可可以提高百米重轨的产能，显著缓解万能线的重轨生产压力，同时亦可将两条生产线的产品进行合理分配，灵活应对市场变化。 本改造设备采用典型跟踪式轧线布置，主轧机除950 轧机为利旧外，其余轧机新增，均为当前先进的高强度牌坊式轧机结构形式。BD2 粗轧机选用二辊可逆式闭口牌坊轧机,采用高精度滚动轴承轧辊辊系，轴向窜动小、承载能力强、轴承寿命高；上、下辊操作侧轴承座采用液压轴向锁紧，操作灵活、使用可靠；液压防轧卡装置，可快速处理轧件阻塞事故，并具有过载保护功能；轧机快速换辊可有效节省换辊时间。 本工程是攀钢以高新技术产业化,高新技术改造传统产业、优质重点产品和技术结构的技术改造工程，在充分利用轨梁厂原950轧线的厂房，公辅设施和部分设备的基础上，实施技术改造，因此，本工程具有技术难度高、施工工期短、施工场地狭窄、多专业、多单位交叉作业的特点、难点。本工程的安装工期仅为11天，同时在轧机底座安装开始与建筑及其他专业混合交叉作业。如何合理协调现场的吊车、人员、和工序组织将是本工程的一大难点。
图1BD2轧机区域布置图 针对本次改造施工的实际情况，本课题组认真研究施工工艺，提出合理的工序优化，充分利用工序之间的交叉时间，提高吊车的利用率，做到工序间无缝连接。 二、工艺难点分析 1、工序节点交叉施工 本次改造工程以元月10日950线停产开始到新设备安装只有30天时间，包括旧设备拆除，建筑基础施工、浇筑。按照施工网络要求，及完成节点在2月17日，则设备安装时间只有9天，因此，我们在设备拆除过程中按照原计划的7天提前到第6天由建筑进场，而建筑计划2月6日交基础进行设备安装施工，提前为2月5日进场。在拆除过程中的前6天集中力量将主要基础上的旧设备先拆除完成，让建筑按排进入交叉施工，这样也可以利用建筑的机械设备来拆除设备埋有混凝土的底座；同样在建筑拆除新浇灌的基础模板时，我们可以提前进行座浆基础的处理。 在对BD2轧机底座进行安装找正的过程中，同时对附属设备的底座
有限元分析复习内容汇总
1、有限元是近似求解一般连续场问题的数值方法 2、有限元法将连续的求解域离散为若干个子域,得到有限个单元,单元和单元之间用节点连接 3、直梁在外力的作用下,横截面的内力有剪力和弯矩两个. 4、平面刚架结构在外力的作用下,横截面上的内力有轴力、剪力、弯矩 . 5、进行直梁有限元分析,平面刚架单元上每个节点的节点位移为挠度和转角 6、平面刚架有限元分析，节点位移有轴向位移、横向位移、转角。 7、在弹性和小变形下，节点力和节点位移关系是线性关系。 8、弹性力学问题的方程个数有15个，未知量个数有15个。 9、弹性力学平面问题方程个数有8，未知数8个。 10、几何方程是研究应变和位移之间关系的方程 11、物理方程是描述应力和应变关系的方程 12、平衡方程反映了应力和体力之间关系的 13、把经过物体内任意一点各个截面上的应力状况叫做一点的应力状态 14、9形函数在单元上节点上的值,具有本点为_1_.它点为零的性质,并且在三角形单元的任一节点上,三个行函数之和为_1_ 15、形函数是_三角形_单元内部坐标的_线性_函数,他反映了单元的_位移_状态 16、在进行节点编号时,同一单元的相邻节点的号码差尽量小. 17、三角形单元的位移模式为_线性位移模式_- 18、矩形单元的位移模式为__双线性位移模式_ 19、在选择多项式位移模式的阶次时,要求_所选的位移模式应该与局部坐标系的方位无关的性质为几何_各向同性 20、单元刚度矩阵描述了_节点力_和_节点位移之间的关系 21、矩形单元边界上位移是连续变化的 1. 诉述有限元法的定义 答：有限元法是近似求解一般连续场问题的数值方法 2. 有限元法的基本思想是什么 答：首先，将表示结构的连续离散为若干个子域，单元之间通过其边界上的节点连接成组合体。其次，用每个单元内所假设的近似函数分片地表示求解域内待求的未知厂变量。 3. 有限元法的分类和基本步骤有哪些 答：分类：位移法、力法、混合法；步骤：结构的离散化，单元分析，单元集成，引入约束条件，求解线性方程组，得出节点位移。 4. 有限元法有哪些优缺点 答：优点：有限元法可以模拟各种几何形状复杂的结构，得出其近似解；通过计算机程序，可以广泛地应用于各种场合；可以从其他CAD软件中导入建好的模型；数学处理比较方便，对复杂形状的结构也能适用；有限元法和优化设计方法相结合，以便发挥各自的优点。 缺点：有限元计算，尤其是复杂问题的分析计算，所耗费的计算时间、内存和磁盘空间等计算资源是相当惊人的。对无限求解域问题没有较好的处理办法。尽管现有的有限元软件多数使用了网络自适应技术，但在具体应用时，采用什么类型的单元、多大的网络密度等都要完全依赖适用者的经验。 5. 梁单元和平面钢架结构单元的自由度由什么确定 答：由每个节点位移分量的总和确定 6. 简述单元刚度矩阵的性质和矩阵元素的物理意义 答：单元刚度矩阵是描述单元节点力和节点位移之间关系的矩阵 单元刚度矩阵中元素aml的物理意义为单元第L个节点位移分量等于1，其他节点位移分量
matlab有限元分析实例
MATLAB: MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室），软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。 MATLAB有限元分析与应用:
《MATLAB有限元分析与应用》是2004年4月清华大学出版社出版的图书，作者是卡坦，译者是韩来彬。 内容简介： 《MATLAB有限元分析与应用》特别强调对MATLAB的交互应用，书中的每个示例都以交互的方式求解，使读者很容易就能把MATLAB用于有限分析和应用。另外，《MATLAB有限元分析与应用》还提供了大量免费资源。 《MATLAB有限元分析与应用》采用当今在工程和工程教育方面非常流行的数学软件MATLAB来进行有限元的分析和应用。《MATLAB有限元分析与应用》由简单到复杂，循序渐进地介绍了各种有限元及其分析与应用方法。书中提供了大量取自机械工程、土木工程、航空航天工程和材料科学的示例和习题，具有很高的工程应用价值。
二辊轧机力能参数计算-分享
二、轧制压力计算 根据原料尺寸、产品要求及轧制条件，轧制压力计算采用斯通公式。详细计算按如下步骤进行。 1、轧制力计算： 首先要设定如下参数作为设计计算原始数据： 1.1轧制产品计算选用SPCC ，SPCC 常温状态屈服强度MPa S 200=σ； 1.2成品最大带宽，B=1000mm ； 1.3轧制速度，m in /12m in /20m m v MAX 常轧制速度（鉴于人工喂料），正=； 1.4轧辊直径g D ； α cos 1-?≥ h D g 轧制时的单道次压下量-?h ；；数咬入角，取决于摩擦系b μα- ；取用煤油作为润滑剂，则轧制摩擦系数，轧制采06.0=-b b μμ ?=<433.3b actg μα 代入数据计算得 35.1=?h 则mm h D g 17.793cos 1=-?≥ α 05.1=?h 则mm h D g 585cos 1=-?≥ α 2.1=?h 则mm h D g 705cos 1=-?≥ α 取mm D g 860~810= 初定轧辊直径：mm D g 860= 2、根据来料厚度尺寸数据，选择最典型的一组进行轧制压力计算，初步道次分配见下表：
3、轧制压力计算 3.1、第1道次轧制压力计算 3.1.1、咬入条件校核 ?=??= ?2878.3180π R h ，即满足咬入条件 3.1.2、变形区长度l mm h R l 7945.21=??= 3.1.3、平均压下率ε 106.04.0εεε?+?= 00=ε 83.201=ε% 则，%5.126.04.010=?+?=εεε 经第1道次轧制后材料的变形阻力：MPa S 7.3799.334.2256 .01=?+=εσ 3.1.4、求解轧辊弹性压扁后的接触弧长度l ' 依次求解Y 、Z ，最后得出接触弧长度l ' a-求解诺莫图中Y m h k C Y μ σσ)2 (210+- = N mm R C /90900 3= ； MPa k S S 335)2 ( 15.11 0=+=σσ 力轧制时的前张力、后张、-10σσ，人工辅助咬入为无张力轧制，前后 张力均为零； mm h H h m 375.52 =+= 代入以上各项数据，得Y=0.0415 b-求解诺莫图总Z 2 ??? ? ??=m h l Z μ，代入各项数据，得Z=0.105
全球宽厚板轧机大全
1前言 中厚板轧机工作辊辊身长度在3000mm以上的都划归于宽厚板轧机范围内，因它生产板宽在2800mm以上时会受到铁路和公路超宽货物运输的限制。另外，宽厚板轧机不单纯是一个板宽问题，而且还包含产量、质量、成本、钢板最大单重与尺寸、性能均匀、成材率及规模经济等一系列相关的技术经济问题。宽厚板轧机是轧机中最大的轧机。能设计制造的只限于日本、德国、美国、法国、俄罗斯、英国及我国等少数几个国家。能建设的也只有33个经济实力比较强的国家。 近几年来，宽厚板轧机新建比较多，而小于3000mm轧机基本上不再新建。中国和俄罗斯5000mm以上的轧机数量已超过日本；韩国和印度也超过美国和德国，全球宽厚板轧机格局已发生一个很大的变化。因此，下面就全球宽厚板轧机的形势进行详细介绍。 2宽厚板轧机的优势 中厚板轧机经历了一个从小到大的发展过程，自最初的1200mm发展到现在最大的5500mm，轧机越大，优势越多。 日本水岛一厂4700mm/4800mm、名古屋4800mm/4700mm和鹿岛5335mm/4724mm三台双机架轧机，为满足用户更宽钢板的需求和增大生产能力。后建的粗轧机都比先建的精轧机大。大分厂原方案是建设3800mm轧机，已做了大量前期工作，发现轧机定小了，后修改成5500mm轧机。意大利塔兰托厂1965年投产3650mm轧机，1971投产的第二台宽厚板轧机增至4826mm。韩国浦项厂1972年投产3400mm轧机，而1977年建成的第二台也扩大为4724mm。巴西1962年建成第一台是3050mm轧机，而1976年和1978年建成两台均改成为4100mm。德国迪林根厂1970年建成4300mm 高刚度轧机，而1985年将4300mm轧机改造成4800mm，并增建一架5500mm粗轧机，组成5500mm/4800mm双机架轧机，成为当时世界上最大的双机架轧机。法国敦克尔克厂1962年建成4320mm轧机，为了生产建造航母用钢板，1984年底在现有轧机后面新建一架5000mm精轧机，组成为4320mm/5000mm双机架，成为当时法国最大最好的轧机。世界上中厚钢板轧机是一个由小往大发展的过程，我国也不例外，20世纪90年代开始，短短几年内已建成宽厚板轧机达58台之多，而且把现有数10台小轧机进行了改造。 宽厚板轧机的优势主要体现在以下几个方面： （1）轧机大、产能也大 中厚钢板轧机产能取决于轧机的大小，组成与型式。表1为轧机大小，组成型式与产能的关系。表中所列分成常规轧制和附有立辊与控制轧制两种情况，一般说，采用轧边与控轧两项新工艺后产能会有所下降。 表1 中厚板轧机大小、组成型式与产能的关系 —————————————————————————————————————序轧机大小，mm 年产能，万t 号四辊单机架四辊双机架 常规轧机附主辊控制轧制常规轧机附主辊控制轧制————————————————————————————————————— 1 2300 20～30 15～20 35～60 25～40 2 2800 30～60 20～40 60～80 40～60 3 3300 45～70 35～50 70～100 50～80 4 3800 50～90 45～6 5 100～140 80～120 5 4300 90～110 65～90 140～180 120～160
Ansys有限元分析实例[教学]
Ansys有限元分析实例[教学] 有限元分析案例:打点喷枪模组(用于手机平板电脑等电子元件粘接)，该产品主要是使用压缩空气推动模组内的顶针作高频上下往复运动，从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出(喷嘴尺寸,0.007”)。顶针是这个产品中的核心零件，设计使用材料是:AISI 4140 最高工作频率是160HZ(一个周期中3ms开3ms关)，压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上，用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。 1. 零件外形设计图:
2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建:
3. 选择有限元实体单元并设定，单元类型是SOILD185，由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是长度:mm 压强: 3Mpa 密度:Ton/M。根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性:杨氏模量 2.1E5; 泊松比:0.29; 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分，网格结果: 5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷:
说明: 约束在顶针底端球面位移全约束; 分别模拟当滑块顶断面分别以8Bar，5Bar，4Bar和3Bar时分析顶针的内应力分布，根据计算结果确定该产品允许最大工作压力范围。 6. 分析结果及讨论: 当压缩空气压力是8Bar时: 当压缩空气压力是5Bar时:
当压缩空气压力是4Bar时: 结论: 通过比较在不同压力载荷下最大内应力的变化发现，顶针工作在8Bar时最大应力达到250Mpa，考虑到零件是在160HZ高频率在做往返运动，疲劳寿命要求50百万次以上，因此采用允许其最大工作压力在5Mpa，此时内应力为156Mpa，按线性累积损伤理论[3 ]进行疲劳寿命L-N疲劳计算，进一部验证产品的设计寿命和可靠性。
高刚度轧机选用基本原则
高刚度轧机选用基本原则 1．轧机所受单侧最大轧制力，350规格以上轧机（含350轧机）不得超过四列短圆柱辊子轴承动载荷的0.8倍，350（轧机）以下规格的轧机不得超过0.6倍。 2．轧机按轧制产品的不同（作用）分为：棒线材轧机、大棒轧机、板带轧机等，根据轧制产品和轧制压力大小（视使用情况）选用轴承（，）相同规格的轧机可能有不同的轴承内径、外径、宽度，（（可以同内径，加大外径，可以加宽等等））不可仅按轧（机）辊直径（规格）选用轧机。 3．轴承动载荷参数按人轴样本写。 4．四列短圆柱辊子轴承一般选用有两个润滑油孔的轴承，在轴承座设计时注意（，）不要设计为只有一个润滑油孔的形式。 5．轧机装配图的最大轧制力参数根据（按）轴承载荷确定，机列图的最大轧制力参数按工艺给的确定。 6．轧机冷却水按轧机规格不同选用不同的喷嘴，有大小之分。 7．设计轧机底座锁紧液压缸的行程时应注意：在液压缸将轧机底座锁紧后（与底座的接触面按尺寸定位后），液压缸至少还应有5mm的行程，以便确保将轧机压紧。 8．轧扁钢的轧机（中轧（。）、精轧）开口度应大一些。 9．T型螺纹公差的计算 外螺纹大径上偏差=0 下偏差（按）根据螺距查外螺纹大径公差Td（数值） 中径上偏差（按）根据螺距查中径基本偏差es，一般选取公差带（的） 位置为e（级） 下偏差（按）根据直径（、）和螺距查外螺纹基本偏差Td2， 数值为（－）es－Td2 小径上偏差=0 下偏差（按）根据直径（、）和螺距查外螺纹小径公差Td3（数 值） 内螺纹大径上偏差：（=0）公差带位置H 下偏差=0 中径上偏差（按）根据直径（、）和螺距查内螺纹中径公差TD2 下偏差=0 小径上偏差（按）根据螺距查内螺纹小径公差TD1数值 下偏差=0 注意螺纹旋合长度有表可查
有限元分析案例
有限元分析案例 图1 钢铸件及其砂模的横截面尺寸 砂模的热物理性能如下表所示: 铸钢的热物理性能如下表所示: 一、初始条件:铸钢的温度为2875o F，砂模的温度为80o F；砂模外边界的对流边界条件：对流系数0.014Btu/hr.in2.o F，空气温度80o F；求3个小时后铸钢及砂模的温度分布。 二、菜单操作: 1.Utility Menu>File>Change Title, 输入Casting Solidification; 2.定义单元类型:Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete, Add, Quad 4node 55； 3.定义砂模热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>Isotropic,默认材料编号1, 在Density(DENS)框中输入0.054,在Thermal conductivity (KXX)框中输入0.025,在S pecific heat(C)框中输入0.28; 4.定义铸钢热性能温度表:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent->Temp Table,输入T1=0,T2=2643, T3=2750, T4=2875; 5.定义铸钢热性能:Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Temp Dependent ->Prop Table, 选择Th Conductivity,选择KXX, 输入材料编号2,输入C1=1.44, C2=1.54, C3=1.22, C4=1.22,选择Apply,选择Enthalpy,输入C1=0, C2=128.1, C3=163.8, C4=174.2; 6.创建关键点:Main Menu>Preprocessor>-Modeling->Create>Keypoints>In Active
立辊轧机机架强度和变形的有限元分析
一６２一 机械设计与制造 ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ 第８期 ２００８年８月 文章编号：ＩＤＯｌ一３９９７（２００８）０８—００６２－０２ 立辊轧机机架强度和变形的有限元分析 周建刚（包头轻工职业技术学院机电工程系，包头０１４０３０） Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌｈｏｕｓｉｎｇｂｙ ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ ＺＨＯＵＪｉａｎ－ｇａｎｇ （ＢａｏｔｏｕＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｂａｏｗｕ０１４０３０，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】对某厂新改造的立辊轧机机架进行了有限元分析，得出了符合实际情况的应力场和变形状况，根据该轧机全液压压下方式的特，点，对机架立柱和横梁区域进行了重点分析，得出结论机架的强度和刚度完全可以满足生产的需要，为更深入研究该立辊轧机提供了可靠的依据。 关键词：机架；有限元；应力；车Ｌ机 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＦＥＭｉｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｓｅｄｔｈｅｆｒｏ，ｈｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌｌ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔｓｔｒｅｓｓ肛纪ａｎｄｄｅｆｏｒｍｅｄｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｐｒｏｖｅｔｏｂｅｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅｔｏｔｈｅｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒａｉｔｓｏｆ埘＾ｏｆｅｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｏｗｎ，如ｓｐｅｃｉａｌｌｙａｎａｌｙｓｅｄｔｈｅ ｐｉｌｌａｒ ａｎｄｔｈｅｃｒｏｓｓｂｅａｍａｎｄｇｏｔｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｒｅｓｕｆｆｗｉｅｎｔｆｏｒｔｈｅｎｅｅｄｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．ｈｐｒｏｖｉｄｅｄｒｅｌｉａｂｌｅｄａｔａａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔｏｒａｇｅｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅｒａｃｈｉｎｇｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｒｏｌｌｉｎｇｍｉｌＬ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｆｒａｍｅ；ＦＥＡ；Ｓｔｒｅｓｓ；Ｒｏｉｌｉｎｇｍｉｌｌ 中图分类号：ＴＨｌ６，０２４１．８２文献标识码：Ａ １ｊＩ士 ｌ了Ｉ商 在近代轧机中，随着设备负荷不断加大，以及对轧制带材的板型和厚度公差的要求越来越高，因此要求轧机有足够的强度和刚度，而机架是保证轧机有足够强度和刚度的最重要的零件，因此，对轧机机架进行强度和刚度分析就显得相当重要。本文对某厂立辊轧机机架进行强度和刚度有限元分析，并对结果进行了分析，得出了结论。 ２有限元分析 ２．１建立有限元模型 机架的外观实体模型如图ｌ所示，该轧机采用全液压压下，压下油缸从机架侧面装入通过机架的螺栓孔与机架相连接。 图Ｉ机架的三维模型图 工作时轧制负荷与加载在螺栓上的预紧负荷相平衡。为了精确揭示机架的应力和变形情况，本文依据以下几点建立其有★来稿日期：２００７—１０－１８限元模型。 （１）根据结构和载荷的对称性，取机架的四分之一作为有限元分析模型。 （２）尽可能考虑机架的结构特点，使计算模型和实物尺寸一致，以求保证计算结果的准确性。 （３）考虑到模型的复杂性，本文采用２０节点的三维实体等参单元ＳＯＬＩＤ９５进行划分，该单元能够更好地逼近结构的曲面边界，且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时选用这一单元既能简化复杂单元的划分工作，又能在满足同样精度的要求时，大大减少使用的单元数。 图２机架的有限元模型 综上所述，本文采用ＳＯＬＩＤ９５进行单元划分单元总数７３００９个，节点总数ｌ １２０６２个，构造有限元模型，如图２所示。机架的材 万方数据
板结构有限元分析实例详解
板结构有限元分析实例详解1：带孔平板结构静力分析本节介绍带孔平板结构静力分析问题，同时介绍布尔操作的基本用法。 8.3.1 问题描述与分析 有孔的矩形平板，左侧边缘固定，长400mm，宽200 mm，厚度为10 mm，圆孔在板的正中心，半径为40 mm，左侧全约束，右侧边缘均布应力1MPa，如图8.7所示。求板的变形、位移及应力变化情况。（材料的材料属性为：弹性模量为300000 MPa，剪切模量为0.31。） 图8.7 带孔的矩形平板 由于小孔处边缘不规则，本文采用PLANE82高阶平面单元进行分析。 8.3.2 求解过程 8.3.2.1 定义工作目录及文件名 启动ANSYS Mechanical APDL Product Launcher窗口，如图8.8所示。在License下 拉选框中选择ANSYS Multiphysics产品，在Working Directory输入栏中输入工作目 录：C:\ANSYS12.0 Structural Finite Elements Analysis and Practice\Chapter 8\8-1，在Job Name一栏中输入工作文件名：Chapter8-1。以上参数设置完毕后，单 击Run按钮运行ANSYS。
图8.8 ANSYS设置窗口菜单 可以先在目标文件位置建立工作目录，然后单击Browse按钮选择工作目录；也 可以通过单击Browse按钮选择工作文件名。 8.3.2.2 定义单元类型和材料属性 选择Main Menu>Preferences命令，出现Preferences for GUI Filtering对话框， 如图8.9所示，在Individual discipline(s) to show in the GUI中勾选Structural，过滤掉ANSYS GUI菜单中与结构分析无关的选项，单击OK按钮关闭该对话框。 图8.9 Preferences for GUI Filtering对话框
实验 1 轧钢机工作机座刚度的测定 (轧制法)
实验1 轧钢机工作机座刚度的测定 （轧制法） 一、实验目的 掌握轧钢机工作机座自然刚度的测定方法，加强对工作机座自然刚度的理解。 二、实验原理 轧制过程中，在轧制力的作用下，轧件产生塑性变形，其厚度尺寸和断面形状发生变化。与此同时，轧件的反作用力使工作机座中的轧辊、轧辊轴承、轴承座、垫板、压下螺丝和螺母、牌坊等一系列零件相应产生弹性变形。通常将这一系列受力零件产生的弹性变形总和称为工作机座或轧机的弹跳值。 轧件厚度、初始辊缝和轧制力的关系可以用弹跳方程来表示，最简单的表达形式为： h＝S0+f＝S0+P/K 式中h—轧件出口厚度； S0—轧辊初始辊缝； f—机座的弹性变形； K—轧机刚度系数，它表示轧机抵抗弹性变形的能力； P——轧制力。 轧机刚度系数K的大小取决于轧制力和轧机的弹性变形。如果能测得不同轧制力下对应的轧机弹跳值，就可以绘出轧机的弹性变形曲线，曲线的斜率即为轧机的刚度系数。
三、实验器材 装有测压仪（或测压头）的实验轧机1台 不同厚度铝板试件若干 游标卡尺（或千分尺）1把 四、实验内容及步骤 1、检查实验轧机，保证轧机正常运转； 2、将原始辊缝调到0.4mm，并保持恒定； 3、分别将厚度为5.6mm、6.5mm、7.1mm、8.8mm的四种规格铝板试件按顺序编号，在调好的辊缝中依次进行轧制，记录轧制压力，测出每道次铝板试样轧后厚度。 4、将测得的数据列入下表中。 5、整理数据，绘制轧机自然刚度变形曲线。 表一
0.88 表二 初始辊缝S0=0.4mm 表三 五、实验要求 1、将实验原理和过程写入实验报告。 2、将每次轧制的轧制力数据和轧件出口厚度数据写入实验报告。 3、利用坐标纸在P-h坐标系中，绘制轧制法测定的轧钢机弹性变形曲线，并求出自然刚度系数。 K=tgα=△P/△h
ANSYS有限元分析实例
有限元分析 一个厚度为20mm的带孔矩形板受平面内张力，如下图所示。左边固定，右边受载荷p=20N/mm作用，求其变形情况 P 一个典型的ANSYS分析过程可分为以下6个步骤： ①定义参数 ②创建几何模型 ③划分网格 ④加载数据 ⑤求解 ⑥结果分析 1定义参数 1.1指定工程名和分析标题 (1)启动ANSYS软件，选择File→Change Jobname命令，弹出如图所示的[Change Jobname]对话框。 (2)在[Enter new jobname]文本框中输入“plane”，同时把[New log and error files]中的复选框选为Yes，单击确定 (3)选择File→Change Title菜单命令，弹出如图所示的[Change Title]对话框。 (4)在[Enter new title]文本框中输入“2D Plane Stress Bracket”，单击确定。 1.2定义单位
在ANSYS软件操作主界面的输入窗口中输入“/UNIT,SI” 1.3定义单元类型 (1)选择Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令，弹出如图所示[Element Types]对话框。 (2)单击[Element Types]对话框中的[Add]按钮，在弹出的如下所示[Library of Element Types]对话框。 (3)选择左边文本框中的[Solid]选项，右边文本框中的[8node 82]选项，单击确定，。 (4)返回[Element Types]对话框，如下所示 (5)单击[Options]按钮，弹出如下所示[PLANE82 element type options]对话框。
轧机刚度的初步探究
1.摘要 (2) 2 现场的实际问题的引出 (3) 3轧机刚度（纵向）的基本概念 (4) 3.1刚度的定义 (4) 3.2轧机刚度的组成 (4) 4轧机刚度的计算 (6) 4.2 计算轧机刚度的另一种方法的简单介绍 (9) 5 轧机刚度的检测及评定 (9) 5.1轧机刚度的检测方法 (9) 5.2轧机刚度的评定 (11) 6改善轧机刚度特性的措施 (12) 6.1影响轧机刚度的因素。 (12) 6.2改善轧机刚度特性的方法 (13) 6.3下面针对现场常用的改善轧机刚度的方法 (14) 7 轧机刚度差与两侧辊缝差的的关系 (17) 8轧机当量刚度与厚度控制 (18) 8.1造成带纵向刚度差异的原因 (18) 8.3 轧机当量刚度 (20) 9轧机有载辊缝的刚度与板形控制 (22) 9.2轧辊有载辊缝形状与板形控制 (23) 9.3 板形控制的新技术 (24) 10.结语 (26) 11.致谢 (26) 参考文献 (26) 关于轧机刚度的初步研究 1.摘要 轧机刚度是反映轧机结构性能的重要参数，相关的轧机刚度的指标如，轧机自然刚度，轧机当量刚度，有载辊缝的刚度等，这些相关的轧机刚度指标的对热轧板带厚度控制，楔形控制，轧制稳定性等有重要影响。此外轧机刚度为编制新的合理的轧制规程提供必要的设备性能数据，
并且为实现带钢厚度的自动调节及计算机控制提供数据依据【1】。因此确定轧机刚度，改善轧机刚度特性有重要的实际意义。本文依据在首钢迁钢1580生产线精轧作业区实习期间学习的内容对轧机刚度进行初步研究。 通过分析现场经常出现的楔形，局部突起等一系列板形不良的问题，通过查阅资料和现场实际探究，排出了其他影响因素，确定了轧机刚度特性为主要原因。继而对轧机刚度进行初步研究，从轧机刚度的定义，检测，影响因素等进行阐述，结合现场进一步提出了改善轧机刚度特性的途径和方法。在以上基础上，分析探讨了轧机的当量刚度与厚度自动控制，轧机有载辊缝刚度与板形控制的关系。 关键词：轧机刚度，轧机当量刚度，有载辊缝刚度，厚度控制，板形控制 2 现场的实际问题的引出 首钢迁钢1580热轧生产线产品主要以热轧薄板，硅钢，冷轧料为主。在某次生产作业轧制无取向硅钢时出现了较为明显的不良板形（如下图）。 图2.1 不良板形轮廓曲线 上图板形轮廓曲线是根据精轧出口检测数据，进行板形解析绘制出来。该图反映了轧件的横向厚度情况，从图中可以看出该板坯在横向厚度出现明显的波动现象。轧件两侧有明显的厚度差，出现了楔形。 针对生产中出现的横向厚度波动，楔形问题，在查阅了有关资料文献，请教了师父之后确定可能出现上述问题的原因：如来料的板形问题，轧件横向温度不均，板坯横向的化学成分不一致，轧辊两侧辊缝差不一致，轧机的横向刚度，辊缝形状出现波动等。在师父的指导下经过对实际情况的分析，查看生产记录。排除了来料板形不良的因素，而针对边部温降的问题，由于1580采用了边部加热器，可以很大程度上的减小边部温降。因此我初步判断轧辊两侧刚度不一致，轧机的横向刚度和辊缝形状的波动是造成横向厚度不均出现楔形的主要原因。 针对板坯出现楔形的问题，我查阅了相关资料，找到楔形与两侧刚度差关系 ?=6LF B2 × K2?K1 K2+K1 式中：?-成品楔形厚度；L – 辊身长度；B – 带钢宽度； F – 轧制力；K2 – 操作侧刚度K1 – 传动侧刚度。 随着轧钢技术的发展，现代热轧板带可以达到2mm以下，宽度可以达到5300mm以上，
二辊轧机说明书.
燕山大学 Inventor课程设计 二辊轧机机构装配设计 专业班级： 小组名单： 指导老师： 2012年10月 前言
计算机辅助设计普遍应用在机械行业，为了摆脱图版，使工程设计人员减轻劳动强度，应用计算机为其服务，进行设计及修改。 二辊轧机课程设计主要通过对轧机二 维图纸的分析，加深锻炼认识分析图纸的能力，通过Inventor软件对个零件的绘制，进一步熟悉该软件的各种绘图功能，掌握各种零件的绘制过程和技巧。在轧机设计中，会接触到各种各样的轧机结构件，可以使设计者充分了解轧机结构，利用项目与实体结合，把课程学到的知识应用到实物上，提高学习兴趣，为课程设计及专业课乃至今后的工作打下基础。 目录
第一章二辊轧机介绍 (1) 第二章机架结构介绍 (2) 2.1 机架结构介绍 (2) 2.2 机架绘制及组装 (3) 第三章辊系结构设计 (4) 3.1 辊系结构介绍 (5) 3.2 主要零件 (5) 3.3 辊系视图 (7) 3.4 装配图 (8) 第四章压下结构设计 (9) 4.1 压下结构介绍 (9) 4.2 压下结构视图 (9) 4.3 压下机构装配 (10) 第五章总的装配图 (13) 第六章小结 (14) 6.1组员分工 (14) 6.2 心得与体会 (15) 6.3 参考文献 (16) 第一章二辊轧机结构介绍
该设备为低碳钢、有色金属板材冷轧实验设备。具有先进的轧制工艺参数计算机采集装置，可进行轧制过程的压力、转矩、电机功率、转速等参数的测量。因此、在该设备上可进行材料轧制工艺的研究和冷轧件的开发。 结构组成 1 机架结构 2 辊系结构 3 压下结构
SY型高刚度轧钢机标准修订说明
SY型高刚度轧钢机标准修订说明
《SY型高刚度轧钢机》标准修订说明 随着国内棒线材生产线轧机装备水平的不断提高，现行 YB/T 027 — 92《SY型高刚度轧钢机》行业标准已经不能适应当前的使用需要。为此2005年由中国钢铁工业协会提出并下达了“钢协质标专[2005]06号文”，要求由原标准的起草单位： 中冶集团北京冶金设备研究设计总院负责对YB/T 027 — 92《SY型高刚度轧钢机》标准进行修订，并正式立项组成标准起草小组。 中冶集团北京冶金设备研究设计总院作为SY型高刚度轧机的最初设计者，已有20多年的设计经验。在跟踪国际先进技术的同时，结合国内轧钢生产厂家的实际需要，对SY型高刚度轧机进行了不断地补充和完善。增加了轧机规格，建全了技术规范，拓展了应用范围，使SY型高刚度轧机不仅可以在型、棒材生产线上使用，而且也可以在棒线材、窄带钢，以及棒带材复合生产线上使用。故原标准十分有必要在原有基础之上进行修订和补充。 为了使标准修订能够适应当前生产的需要，标准起草小组成员首先走访了国内许多轧钢生产厂家，对轧材生产线的现状进行了充分地调研与分析；同时走访了制造轧线设备的主要制造厂家，对制造厂商的装备和工艺流程进行了充分地考察和交流。 通过走访调研，我们注意到，国内的钢铁企业轧钢生产线的设备普遍进行了更新换代，轧机装备水平都有了不同程度的提高；制造厂商的装备水平也有较大提高。并且，随着ISO9000质量认证体系的推进，生产流程要求更加规范化。随着轧钢生产产能的不断扩大，轧钢企业需要稳定高效的轧制设备，对轧机的质量及备品备件的通用性和互换性提出了更高的要求；制造厂商则希望批量化生产，以利于降低成本和缩短供货周期。 总之，结合设计、制造和使用厂家的要求，我们在考虑上述因素的基础上对原标准进行了全面系统的修订，现已形成了初稿即征求意见稿。
ansys有限元分析作业经典案例
有 限 元 分 析 作 业 作业名称 输气管道有限元建模分析 姓 名 陈腾飞 学 号 3070611062 班 级 07机制（2）班 宁波理工学院
题目描述： 输气管道的有限元建模与分析 计算分析模型如图1所示 承受内压：1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5 管道材料参数：弹性模量E=200Gpa；泊松比v=0.26。 图1受均匀内压的输气管道计算分析模型（截面图） 题目分析： 由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径，在计算过程中忽略管道的断面效应，认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性，只要分析其中1/4即可。此外，需注意分析过程中的单位统一。 操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062，单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062，单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK
2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示，选择OK接受单元类型并关闭对话框。 图2 3.设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic，在EX框中输入2e11，在PRXY框中输入0.26，如图3所示，选择OK并关闭对话框。 图3 3.创建几何模型 1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标：input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK
压力机机架设计的有限元分析
第3卷 第2期 2011年3月 精密成形工程 JO U RN A L O F N ET SH A PE FO RM IN G EN GI NEERIN G 39 压力机机架设计的有限元分析 张汝1,2,刘为1,张倩倩1,薛克敏1 (1.合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;2.阜阳同力实业有限责任公司,安徽阜阳236000) 摘要:以压力机机架为研究对象,用ANSYS 软件对2种设计方案的机架结构进行静动态分析,获得了机架应力分布和位移分布规律。通过模态分析给出了机架振动的固有频率及相应振型。结果表明,在保证机架强度的条件下,第2种设计方案减少了机架使用材料,机架质量减少了22.6%,降低了生产成本,取得了良好的经济效益。 关键词:机架;有限元;静态分析;模态分析中图分类号:T G315.5 文献标识码:A 文章编号:1674-6457(2011)02-0039-04 收稿日期:2010-08-06 作者简介:张汝(1966-),男,安徽阜阳人,在读工程硕士,工程师,主要研究方向为精密塑性成形新技术新工艺。 FEM Analysis on the Press Frame Design Based on ANSYS ZH AN G Ru 1,2,L I U Wei 1,ZH A NG Qian -q ian 1,X UE K e -min 1 (1.Scho ol of M ater ials Science and Eng ineering,H efei U niver sity o f T echnolog y,Hefei 230009,China; 2.Fuyang T ong li Industr y Co.,L td.,Fuyang 236000,China) Abstract:A N SYS F EM softw are w as applied to static analy sis and model ana lysis of the press machine frame wit h tw o de -sign plans.With stat ic analysis,the str ess and the displacement o f the machine frame were obtained,and w ith mo del analysis,nat ur al fr equencies and mode shapes o f the main fr ame w er e presented.It is indicated that the seco nd desig n plan can r educe the material of machine fr ame and the pr oductio n cost under the conditio n of g ua ranteeing the constant int ensity of the machine frame.And the w eig ht of the machine fr ame decreases by 22.6%,w hich achieves a g reat economic benefit. Key words:machine fr ame;finite element;st at ic analysis;model analy sis 在机械工业中,锻压设备占有极其重要的地位,其发展水平、拥有量和构成比不仅对锻压生产起关键作用,而且在一定程度上反映一个国家的工业水平。当今以至未来的一段时间内曲柄压力机仍是大量生产的体积模锻和板冲车间的主要工艺设备,但在总台数中的相对数量未必会增加。设备的改进、设备的价格决定了有效利用设备的可能性和必要性[1] 。目前压力机的结构设计仍然是传统材料力学简化计算与经验设计相结合的方法,虽然实践证明 具有一定的可靠性,但存在诸多弊端,如设计周期长,机构组件冗余,用材量大,传统设计在材料使用上偏于保守,致使产品比国外同规格产品质量大,成本高,效益低[2-3]。压力机的结构优化设计成为当今一大热点 [4-5] 。有限元法的出现,为大型复杂结 构件的结构分析提供了一种强有力的、精确的分析手段。利用有限元软件对机身进行静态分析,可以校核其强度和刚度。文中以公称压力为160kN 的J23-16.1的压力机机架为研究对象,对2种不同设
20辊森吉米尔轧机辊系结构分析
20辊森吉米尔轧机辊系结构分析 廿辊森吉米尔轧机是单机架可逆式冷轧机。其主要特点是：20个轧辊环形叠加式镶嵌在具有“零凸度”的整体铸钢机架内，在轧机机架受力情况下，轧机宽度方向变形均匀且有较小的接触弧长和不易变形的小直径工作辊，使该轧机可以达到大压下量，高速连续轧制薄带钢。20辊森吉米尔轧机辊系由2个工作辊、4个第一中间辊、6个第二中间辊及8个支承辊组成。其压下机构和调整机构均采用液压缸或液压马达，通过齿轮、齿条带动与偏心轮连接的齿轮来实现参数的调整。这样，液压缸或液压马达的推力只需克服轧制分力引起的滑动面间的摩擦力即可，使液压设备和轧机的尺寸大大减小。 1、辊系组成 图1 图2 图1 辊系组成图
图2 压下调整 图中，S、T——工作辊：公称辊径：63.5mm； 最小辊径：58mm，最大辊径：73.5mm； O、P、Q、R——第一中间辊：公称辊径：102mm； 最小辊径：96mm，最大辊径：105mm； I、J、K、L、M、N——第二中间辊：公称辊径：173mm； 最小辊径：170mm，最大辊径：173mm； A、B、C、D、E、F、G、H——支承辊： 公称辊径：300.02mm； 最小辊径：297mm，最大辊径：300.02mm。 该轧机仅第二中间辊为传动辊，其余辊均为自由辊，靠辊间摩擦来转动。 2 、压下调整 轧机的压下调整(见图2)是通过支承辊B、C辊来实现的。安装于轧机牌坊上的两个液压缸带动轴端的两个齿轮，齿轮、偏心轮由键与支撑轴联结，齿轮转动时，偏心轮内心绕偏心环内心转动，完成压下功能，实现辊缝的调整。图2中： 坐标1：S1=2.574，S2=2.912 A(+400.05，215.9)， B(+149.225，400.05) I(+171.833，167.277)，J(0，225.238) O(+52.879，98.312)， S(0，34.662) T(0，-34.324)， R(+53.315，-97.61) M(0，-234.353)， N(+171.818，-167.347) G(+149.225，-400.05)，H(+400.05，-215.9) 坐标2：S1=-3.461，S2=-3.15 A(+400.05，215.9)， B(+149.225，400.05) I(+173.544，159.86)， J(0，216.81) O(+54.722，90.668)， S(0，28.595) T(0，-28.289)， R(+55.153，-89.98) M(0，-215.934)， N(+173.524，-159.941) G(+149.225，-400.05)，H(+400.05，-215.9) 图2中坐标1为侧偏心在0位，轧线和压下均为最大开口，As-u辊在中位， 辊径为公称直径时辊系的相对位置关系；坐标2为侧偏心在0位，轧线和压下均为最小开口，As-u辊在中位，辊径为公称直径时辊系的相对位置关系。 从图2中可以看出偏心轮偏心量为6.35mm，当辊径为公称通径时，在压下齿条行程范围内(140mm)，压下齿轮旋转74.31°，第二中间辊“J”的中心在压下方向位移量为8.425mm，第一中间辊的中心在压下方向位移量为7.644mm，上工作辊的位移量为6.607mm。 由于辊A、D在辊径不变的情况下，中心不变，在J辊压下的同时，辊I、K、O、P的辊中心在压下方向和轧制线方向都要发生位移，以保证各辊的相互接触。但由于辊之间的接触点始终在两接触辊中心的连线上，因此在辊径、侧偏心量、齿条压下行程一定的条件下，可以确定工作辊的压下量。 3 、As-u辊调整