选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
许志强,男,1963年9月生,籍贯黑龙江省。1985年毕业于燕山大学(原东北重型机械学院)冶炼设备及工艺专业,1990年获工学硕士学位,2003年获工学博士学位,现为燕山大学机械工程学院教授。 曾先后主持国家自然科学基金项目2项,国家支撑计划子项目1项,培养硕士研究生多
1 绪论
1.1 研究背景及问题的提出
1.1.1 研究背景
1.1.2 问题的提出
1.2 国内外主要研究状况及综合评述
1.2.1 钢管张力减径原理研究现状
1.2.2 钢管张力减径有限元法研究现状
1.2.3 热力耦合分析研究进展
1.2.4 热变形过程微观组织预报模型的研究现状
1.2.5 综合评述
1.3 研究意义和研究内容
1.3.1 研究意义
1.3.2 主要研究内容
参考文献
2 虚拟仿真系统开发的基本理论
2.1 刚塑性有限元基本方程
2.1.1 基本假设
2.1.2 刚塑性力学基本方程
2.2 轧制过程中的热传导方程及其定解条件
2.2.1 热传导方程
2.2.2 初始条件和边界条件
2.2.3 轧制过程变形和传热问题的变分原理
2.3 三维刚塑性有限元求解列式
2.3.1 三维八节点六面体等参元
2.3.2 单元应变速率矩阵
2.3.3 单元刚度方程
2.3.4 线性化处理
2.4 导热问题的三维有限元求解列式
2.4.1 单元划分和温度场的离散
2.4.2 非稳态温度场的单元变分计算
2.4.3 传热问题有限元法的总体合成
2.4.4 非稳态温度场求解的时间差分格式
2.5 热力耦合迭代法
参考文献
3 无缝钢管虚拟仿真系统开发的技术处理
3.1 刚塑性有限元初始速度场的自动生成
3.2 刚塑性区的处理
3.3 轧辊孔型曲面形状的几何描述
3.4 无缝钢管减径变形过程的描述
3.5 轧制区边界条件的动态处理
3.5.1 无缝钢管节点坐标迭代更新
3.5.2 接触状态的判断及接触节点位置的修正
3.5.3 接触节点脱离接触的判断
3.5.4 接触节点速度约束条件的施加
3.6 曲面摩擦条件的处理
3.7 约束边界条件的处理
3.7.1 直边界约束条件的处理
3.7.2 斜边界约束条件的处理
3.8 收敛性研究
3.8.1 减速因子的确定
3.8.2 收敛准则
参考文献
4 无缝钢管减径热力耦合模型的建立和边界条件处理
4.1 无缝钢管减径热力耦合模型的建立
4.2 无缝钢管减径热力耦合模型张力系数的确定
4.2.1 平均张力系数的确定
4.2.2 张力系数在连轧机上的分布
4.3 无缝钢管轧制有限元模型的建立
4.3.1 轧制变形区有限元模型
4.3.2 传热区有限元模型
4.4 无缝钢管张力减径传热边界的处理
4.4.1 无缝钢管与轧辊接触传热边界
4.4.2 空冷及辐射换热边界
4.5 接触摩擦
参考文献
5 无缝钢管减径过程奥氏体组织演变模型
5.1 无缝钢管减径过程微观组织的演变形式
5.1.1 无缝钢管减径过程动态再结晶
5.1.2 无缝钢管减径过程静态再结晶和晶粒长大
5.2 无缝钢管减径过程中奥氏体再结晶和晶粒长大模型
5.2.1 动态再结晶模型
5.2.2 静态再结晶模型、亚动态再结晶模型
5.2.3 晶粒长大模型
5.3 无缝钢管减径过程中平均晶粒度与残余等效应变
5.4 奥氏体晶粒演变模型验证与计算流程
5.4.1 奥氏体晶粒演变模型验证
5.4.2 奥氏体晶粒演变计算流程
5.5 无缝钢管减径过程变形抗力的数学模型
参考文献
6 无缝钢管虚拟仿真集成系统的开发
6.1 集成系统的流程和功能
6.2 前处理系统的开发
6.2.1 无缝钢管网格数据及材料物性参数准备
6.2.2 控制数据的设定
6.2.3 轧制工艺及孔型参数的设定
6.3 后处理系统的开发
参考文献
7 集成系统验证与无缝钢管减径过程模拟预报
7.1 无缝钢管减径过程的模拟结果与实验结果对比验证
7.1.1 某钢厂三辊张力减径过程模拟结果与实测结果对比
7.1.2 某钢厂三辊微张力减径过程模拟结果与实测结果对比
7.1.3 某钢厂二辊无张力减径过程模拟结果与实测结果对比
7.2 无缝钢管减径过程的模拟结果
7.2.1 无缝钢管减径过程的金属流动模拟结果
7.2.2 无缝钢管减径过程的温度变化模拟结果
7.2.3 无缝钢管减径过程的应变模拟结果
7.2.4 无缝钢管减径过程的奥氏体再结晶模拟结果
7.2.5 无缝钢管减径过程的轧制力模拟结果
7.3 无缝钢管减径预报系统在某钢厂产品优化中的应用
7.4 无缝钢管表面青线形成机理的模拟研究
参考文献
彩图 2100433B
《无缝钢管减径过程的有限元虚拟仿真集成系统》分7章介绍无缝钢管减径过程的有限元虚拟仿真集成系统的开发及其在产品质量预报与控制中的应用。主要内容包括:建立适用于无缝钢管张力减径的有限元仿真模型;确定无缝钢管与轧辊的接触判断准则;建立无缝钢管减径过程的传热模型及热力耦合模型,将无缝钢管减径连轧过程分解为多个轧制机架的变形区与机架间的传热区的组合,采用欧拉法建立单机架连轧模型;将金属热变形过程的组织演化模型引入有限元程序,利用有限元计算结果对无缝钢管轧制过程中的组织演化过程进行模拟等。
《无缝钢管减径过程的有限元虚拟仿真集成系统》可作为从事冶金企业自动化的技术人员的参考书,也可供从事轧钢生产和轧钢自动化设计的人员使用,还可供大专院校轧钢和机械类相关专业师生参考。
无缝钢管定减径过程的有限元模拟计算
根据某厂11机架定减径机组轧制工艺,建立了无缝钢管定减径过程的三维热-力耦合有限元模型,分析模型考虑了多种这界条件.通过计算研究了N80级无缝钢管定减径前温度对定减径后的壁厚偏差、外径偏差的影响.结果表明,定减径温度对钢管的壁厚偏差影响不大,而对外径偏差影响较大;随着定减径温度的升高,钢管的外径偏差逐渐降低.
无缝钢管张力减径过程的有限元分析
根据张力减径机组轧制工艺,采用非线性有限元法建立了三维热力耦合弹塑性有限元模型,运用该模型对实际张力减径过程进行了数值模拟,得到了管坯的温度场、应变场和应力场分布规律,分析了管坯经过各机架时的壁厚变化。模拟得到的轧制力能参数与现场实测结果吻合较好,为张力减径过程的工艺理论研究提供了依据。
热轧(挤压无缝钢管):圆管坯→加热→穿孔→三辊斜轧、连轧或挤压→脱管→定径(或减径)→冷却→坯管→矫直→水压试验(或探伤)→标记→入库。
冷拔(轧)无缝钢管:圆圆管坯→加热→穿孔→打头→退火→酸洗→涂油(镀铜)→多道次冷拔(冷轧)→坯管→热处理→矫直→水压试验(探伤)→标记→入库。
摘要:本文主要介绍了无缝钢管的在线测径及管端测厚技术的研发,并从在线测径及管端测厚的技术方案、软件等进行了简单的介绍。
前言无缝钢管应用广泛,对其厚度及直径测量则是生产中急需解决的难题,尤其是管端的厚度,然而人工检测无缝钢管厚度和外径的缺点是显而易见的,除劳动强度大、模式属于抽检、检测点一般不超过2个、检测准确性保证程度低外,就是人工检测只能等到钢管在冷床上运行一段时间以后才能进行测量,待测量结果反馈操作工处,已经生产出了多条与测量结果相同的钢管,其滞后性相当明显,因此,研发无缝钢管在线测径及管端测厚系统非常重要。
1、在线测径系统1.1、无缝钢管测径仪
无缝钢管的在线测径系统,我们采用光电法的大直径测径仪来进行检测,它可以测量直径值及椭圆度尺寸,并且可测量多种规格的大直径无缝钢管均可检测。通过调整测量范围即可实现生产不同规格的无缝钢管时的精准测量。
大直径测径仪是安装于生产线上进行在线检测的设备,可对热轧无缝钢管进行0.05mm精度的检测,测量准确性高。
1.2、软件系统
上图为检测的钢管的软件系统图,可显示直径值、椭圆度尺寸,并可显示截面图、波动图等尺寸,并可显示产品型号、标准值等多种信息,还可存储数据。
2、管端壁厚检测2.1、测量原理
管端壁厚检测为激光原理制造而成,激光测头1和激光测头2以固定间距A相对布置,工作时激光测头1发射一束激光照射被测物的下表面,下表面光斑的漫反射光再返回到激光测头1内的C-MOS芯片上,通过对C-MOS芯片上光斑的位置分析和计算,可以得到激光测头1到被测物下表面的实际距离B1;同理可以得到激光测头2到被测物上表面的距离B2。用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。
请点击此处输入图片描述
2.2、检测过程
无缝钢管管端壁厚检测装置可完成钢管圆周上壁厚的检测,且检测过程中测头能够沿钢管轴线进给,在更换钢管规格时检测装置要能够进行相关中心高度和测量范围的调整。
无缝钢管管端壁厚检测装置的滑台的总行程为550mm,测头伸入钢管的前50~250mm(可在软件上设定具体尺寸)和退出钢管不进行测量,可以快速进退,速度为80mm/s。测头完成设定的快进距离之后开始测量,进给速度为25mm/s,检测完成后停留1至2秒打标记。所以,一个测量周期最长用时约为24秒,考虑到并不是每根钢管都需要走完全部行程,可以达到30秒/根的检测速度。测头的旋转速度为30r/min,测完360°圆周需要1秒,测量螺旋线的导程为25mm。检测设备通过连续检测壁厚来确定存在缺陷的管端长度,并在缺陷与合格部位分界线上做出标记,为切管工序提供尺寸依据。
2.3、软件系统
无缝钢管管端壁厚检测研发了专业的软件系统,配备工控机系统,可显示测量的各种所需数据。
结语无缝钢管测厚、测径技术的研发为其测量带来巨大的便利,解决了人工测量的弊端,提升了生产质量与效率,并且便于产品质量跟踪。
看完本篇文章对不锈钢管的测量你有什么想法或者建议,尽管在文章下方留言或私信小编,有的留言小编这里不显示,无法做到及时回复。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径的自动测量设备,均可在下方留言。
本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
小编公众号:lanpeng_cekong
批准号 |
10272060 |
项目名称 |
曲面壳体动态裂纹路径预测和移动有限元的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
A0802 |
项目负责人 |
庄茁 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
清华大学 |
研究期限 |
2003-01-01 至 2005-12-31 |
支持经费 |
25(万元) |