《塑性成形计算机仿真》
三级项目报告书
项目名称：1720四辊轧机机架强度刚度分析；
1720四辊轧机轧制过程分析；
分组姓名：
指导教师：孙静娜
完成日期：2013年6月
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目录
摘要 ....................................................................................................................................... 3 前言 ....................................................................................................................................... 3 研究报告正文 ....................................................................................................................... 4
（一）、1720四辊轧机机架强度刚度分析过程 ...................................................... 4 （二）、1720四辊轧机轧制过程分析 .................................................................... 18 结论 ..................................................................................................................................... 34 参考文献: ............................................................................................................................ 35
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摘要:本报告针对1720四辊轧机机架强度刚度以及1720四辊轧机轧制过程展
开理论与有限元分析。报告中采用塑性成形计算机仿真研究了1720四辊轧机在轧制过程中机架内的应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置，并对机架是否满足强度要求进行校核，计算了机架的纵向刚度。同时研究了轧制过程中轧制变形区的压力分布、中性点位置，并完成了总轧制力和轧制力矩的计算。研究内容对轧机机架强度刚度以及轧制过程的研究具有指导作用。
关键词：轧制变形 轧制过程 有限元分析
前言：轧机机架强度与刚度是反映轧机性能的重要参数,是轧机所能获得轧制
精度的主要指标。轧机机强度及架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。所以确定轧机机架的强度及刚度有很重要的实际意义。本文针对1720四辊轧机, 计算轧机机架的刚度, 为轧机的设计及改造提供理论依据
项目研究报告的目的：塑性成形计算机仿真三级项目，以有限元法在轧制工程中的应用为核心，通过塑性成形计算机仿真三级项目使学生加深对有限元法的理解，通过ANSYS软件的上机模拟操作，锻炼学生运用有限元法进行一般工程问题分析的能力。通过三维建模，理论模型建立，分析求解以及验证能力的锻炼。培养学生掌握使用先进有限元软件进行现代化工程优化设计与分析的技能。通过项目的实施，引导学生积极思考、主动学习的能力，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。
项目研究报告的范围：该报告论述了有限元法在轧制工程中的应用实例，包括（1）、1720四辊轧机机架强度刚度分析过程，其中包含机架的三维模型的简化以及建立过程，机架内的应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置的分析研究，以及对机架是否满足强度要求的校核过程，并对机架的纵向刚度进行了分析计算。
（2）、1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程，其中包含轧制过程有限元模型简化以及建立过程，以及轧制过程中，轧制变形区的压力分布、中性点位置，和轧制力和轧制力矩计算与分析。
项目研究报告意图及预期目的：通过研究报告的撰写，将1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程和1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程详细明确的表现出来。对基于ANSYS的1720四辊轧机轧制过程的有限元分析进一步的总结和研究。完成1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程结果的分析以及相关结论
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的总结。
1.对机架进行合理网格划分，以及边界条件、载荷的施加，给出机架内的应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置，校核机架是否满足强度要求，并计算机架的纵向刚度。
2. 不考虑温度与宽展影响，按照平面应变问题建立轧制过程分析模型，轧辊作为刚性辊，给出轧制变形区的压力分布、中性点位置，并计算总轧制力和轧制力矩。
项目报告预期结果：
（1）、通过项目报告的研究，完成1720四辊轧机轧制过程的有限元分析； （2）、通过项目报告的实施，完成完成1720四辊轧机轧制过程的有限元分析结果的讨论及总结；
项目组分工：
(1)、1720四辊轧机机架的三维模型的简化及创建； 1720四辊轧机机架强度刚度分析过程；（李万真） （2）、1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程（郭乾勇）
（3）、塑性成形计算机仿真三级项目研究报告的撰写（李万真、刘传义 ）
（4）、塑性成形计算机仿真汇报PPT的制作（郭乾勇、刘传义 ）
研究报告正文
一、 项目开展的研究内容的基本理论：计算机有限元分析 二、 项目研究所采用的分析方法及工具
本次项目研究主要采用的是有限元法分析法，其中主要运用了SOLIDWORKS进行三维实体建模，以及ANSYS进行1720四辊轧机轧制过程的分析 三、 项目分析步骤
（一）、1720四辊轧机机架强度刚度分析过程
400四辊冷轧机机架图如下所示，该轧机的最大轧制力为4000吨，机
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架材料弹性模量为200000Mpa，泊淞比0.3。试计算该机架的刚度和强度。
1、1720四辊轧机机架三维模型的简化及建立
通过对1720四辊轧机机架二维图纸的研究与分析，在SOLIDWORKS中进行1720四辊轧机机架的三维模型的简化及建立，其中主要运用拉伸切除、倒圆角等操作完成机架三维模型的建立如图1所示,并将模型保存为parasolid的格式，文件名为zhajijijia*.x_t。
图1、1720四辊轧机机架三维模型
2、 设置工作目录，文件名与分析标题
从ansys product launcher启动，根据需要更改工作目录、文件名，点击run运行ansys软件。
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