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摘要轧机轧辊是对轧制件进行轧制加工的工具，在轧制工作工程轧辊中与轧制件直接接触。轧机在工作过程中产生较大的轧制力，因此轧辊需要承受比较大的应力而产生弯曲变形，对轧机的轧制生产过程产生影响。本课题以四辊可逆式热轧轧机轧辊为研究对象，应用有限元数值分析方法，分析轧辊的弯曲变形情况。本课题的研究,采用三文接触有限元方法,通过PROE和HyperMesh进行结构建模和网格离散,采用三文接触单元和力学模型,对四辊可逆式热轧轧机轧辊的变形进行分析。主要工作内容有：使用三文造型软件Pro/ENGINEER建立轧辊系统的几何模型；使用前处理软件Hypermesh划分网格建立轧辊的离散模型；使用通用有限元分析软件ANSYS建立轧机辊系力学模型进行分析计算，对轧辊的变形情况进行分析。25316
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关键词 四辊轧机； 轧辊变形； 有限元分析
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Analysis of Roll Bending Deformation of Four-high Reversing Hot Rolling Mills
Abstract
Roll is rolling a rolling tool, the project in the rolling work in direct contact with the rolling elements. In the course of the rolling mill to produce a large rolling force, and therefore need to withstand relatively large rollers which produce bending stresses, affect the production process of the rolling mill. The issue with the four roller reversing hot rolling mill rolls for the study, the application of finite element numerical analysis method to analyze the bending deformation of the roll. Research on this subject, using three-dimensional contact finite element method, PROE and HyperMesh structural modeling and mesh discretization, contact element and the three-dimensional mechanical model of deformation four roller reversing hot rolling mill rolls for analysis. The main contents are: the use of three-dimensional modeling software Pro / ENGINEER build roller system geometric model; use pre-processing software Hypermesh meshed establish discrete models roll; the use of finite element analysis software ANSYS mechanical model analysis and calculation of roll deformation were analyzed.
Keywords four-high rolling mills; roll bending; finite element method
目 次
1 引言（或绪论）… 1
2 有限元分析基本原理… 4
3 建立模型 7
3.1 建立几何模型… 7
3.2 建立离散模型 9
4 计算及结果分析 14
4.1 无支座模型计算… 14
4.2 带支座模型计算 19
结论 25
致谢 26
参考文献27
1 引言（或绪论）
1.1 课题背景
钢铁作为工业的基础和关键产品，在国家经济中的地位非常重要。钢铁的热轧产品，因其韧性好，高强度，容易加工成型和焊接等众多优点，而被广泛的用于汽车，造船，建筑，桥梁，机械等等各行各业。而在钢铁的轧制产品之中，板带刚才应用范围最为广泛，板带刚材是目前世界上几乎所有钢铁企业的最重要的钢铁产品。板带钢材的生产加工技术和板带钢材的产品质量，是一个国家冶金工业，机械加工，控制技术等方面的技术水平的重要体现和标志。在发达国家，其轧制板带钢材的产量，占其钢材的总产量的50%-65%[1]。
随着对轧制板带钢材产品的质量要求和精度要求越来越高，对轧机轧辊系统的精度要求和性能要求也随着越来越高。热轧轧机作为热轧板带钢材的主要生产设备的热轧轧机，其工作性能十分重要。然而，变形及振动问题轧机在轧制过程中的产生，严重影响了正常轧制生产和板带产品质量。轧辊是生产轧制板带钢材的主要大型工具，是直接也轧制件接触使轧件产生变形的部件，也是轧机上的主要消耗部件。在轧制的生产过程中，由于轧辊与轧件产生直接的接触，轧辊的表面会发生变化，外形会发生变形。例如在轧制生产过程中，在轧制力的作用下，轧辊会发生弯曲，压扁，扭转等变形和振动，在热轧轧制过程中，轧辊和高温轧件的接触使得轧辊发生热膨胀，轧辊表面和轧制件之间发生的相对滑动摩擦以及大的工作载荷而产生的摩擦磨损，支承辊与工作辊的周期性接触而产生的轧辊接触疲劳等，这些都会影响轧机的正常工作效率和轧制产品的质量。因此，为了克服上述不利因素降低生产成本，提高生产效率和提高产品质量，研究和掌握轧辊变形的规律和轧辊产生变形的原因，预防和抑制轧辊变形所带来的不利影响是一个非常重要而且迫切的任务[2]。