Abaqus仿真厚板軋制
2017-03-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
將金屬坯料通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙(各種形狀),因受軋輥的壓縮使材料截面減小,長度增加的壓力加工方法,這是生產(chǎn)鋼材最常用的生產(chǎn)方式,主要用來生產(chǎn)型材、板材、管材。分熱軋和冷軋兩種。
軋件由摩擦力拉進旋轉(zhuǎn)軋輥之間,受到壓縮進行塑性變形的過程,通過軋制使金屬具有一定尺寸、形狀和性能。
軋制方式按軋件運動分有:縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋過程就是金屬在兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥之間通過,并在其間產(chǎn)生塑性變形的過程。
橫軋:軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋:軋件作螺旋運動,軋件與軋輥軸線非特角。
根據(jù)金屬狀態(tài)分有: 熱軋 冷軋。
優(yōu)點
可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上,從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。
缺點
1.經(jīng)過熱軋之后,鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。
焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達到屈服點應(yīng)變的數(shù)倍,比荷載引起的應(yīng)變大得多;
2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的,但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。
3.熱軋的鋼材產(chǎn)品,對于厚度和邊寬這方面不好控制。我們熟知熱脹冷縮,由于開始的時候熱軋出來即使是長度、厚度都達標,最后冷卻后還是會出現(xiàn)一定的負差,這種負差邊寬越寬,厚度越厚表現(xiàn)的越明顯。所以對于大號的鋼材,對于鋼材的邊寬、厚度、長度,角度,以及邊線都沒法要求太精確。
軋輥半徑170mm,工件截面尺寸是40mm*40mm。轉(zhuǎn)速6.28rad/s,工件初始速度是1067.6mm/s,保證在于軋輥接觸時同速度,摩擦系數(shù)0.3,變形完成之后,厚度減少到原來的42%。取模型的四分之一建模,軋輥下壓5mm。
創(chuàng)建part:工件,并屬于材料屬性,roller使用的是解析剛體,也可以使用離散剛體的方式,不過要劃分網(wǎng)格。
草圖里面通過創(chuàng)建兩個90°的四分之一圓,創(chuàng)建一解析剛體的軋輥并定義參考點:
進行裝配,裝配好之后需要注意的是把兩個part移動一下位置,使坐標系處于合適的位置,這樣后處理的時候就會比較方便些,位置關(guān)系如下,
創(chuàng)建分析步并使用質(zhì)量縮放:
場變量輸出增加roller參考點的支反力輸出,后處理里面可查看模具的受力
Interaction模塊中定義接觸時首先指定一下roller的Surface,這里使用的是通用接觸,也可以使用接觸對接觸的方式。
Load模塊,創(chuàng)建邊界條件并定義初速度
單元類型選擇的時候記得將Standard改為Explicit,從下面可以看出兩者還是不同的,有不同的選項
同時要修改一下默認的設(shè)置。網(wǎng)格劃分之后如圖
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提交計算
通過輸出支反力查看輥子的受力
作者:技術(shù)鄰|victor007
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