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大型异型断面筛网筋条轧制成型过程有限元模拟

袁立峰  
【摘要】:本文利用ANSYS/LS—DYNA有限元软件对异型筛网筋条的成型过程进行了有限元模拟,揭示了其成型规律,实现了研究方法的创新,具有一定的理论意义和实际价值。 本文首先综述了国内外成型工艺技术、成型过程的数值模拟的研究进展以及大型异型筛网国内外的研究情况,介绍了弹塑性有限元的基本理论及应用ANSYS/LS—DYNA模块进行轧制过程有限元模拟的主要步骤。重点分析了轧制温度、轧制速度、摩擦系数等重要参数对金属圆坯在规则孔型轧辊(椭圆形)及非规则孔型轧辊(A型筛网筋条成品前孔)轧制过程中影响,得到了金属在不同轧制条件下的变形规律、等效应力等效应变的分布规律以及不同轧制条件下轧件尺寸的变化规律。最后,根据相关的规律和生产实际对三种异型截面筛网筋条成型过程中的成品前孔的孔型结构及尺寸进行了改进,实现了三种异型截面筛网筋条成型过程中的有限元模拟,得到了三种异型截面筛网筋条在最后四个道次的变形规律、应力应变规律以及四个道次的截面图,并与实验结果进行了对比,实验结果与模拟结果比较吻合,验证了理论分析的可靠性。 通过本课题的研究可以看出,以ANSYS/LS—DYNA为代表的有限元分析软件数值模拟分析中有着很好的使用效果和广阔的应用前景。采用有限元分析,能在较短时间内对建立的分析模型进行实时仿真过程,大大减少了昂贵费时的制造和实验过程。同时,本文的研究为有限元技术在新产品开发中的应用提供了方法及使用经验,为缩短新产品开发周期、减少开发费用和提高研制质量提供了有效方法。


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