三辊行星轧机轧制过程有限元分析.pdfVIP

维普资讯 20o8No．4 重 型 机 械 ·35 · · 设计计算 · 三辊行星轧机轧制过程有限元分析 黄 勇，张海兵 (昆明理工大学机电工程学院，云南 昆明 650093) 摘 要 ：利用有限元分析软件 ANSYS／LS—DYNA，对三辊行星轧机轧制过程进行 了有限元分析 。 介绍了有限元模型的建立 、约束的定义和载荷的施加。根据模拟仿真结果，对轧件的应力和应变分 布、轧制负荷以及轧件速度进行了分析。 关键词：三辊行星轧机 ；ANSYS／LS—DYNA；弹塑性有限元 中图分类号：TG334．11 文献标识码：A 文章编号：1‘001—196X(2008)04—0035—05 Theanalysisofthree——rollplanetarymillrollingprocessbyFME HUANG Yong，ZHANG Hai—bing (KumningUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China) Abstract：Theanalysisofthree—rollplanetarymillrollingprocesshasbeenconductedbyfiniteelementmeth— odwithsoftwareANSYS／LS—DYNA．Thepaperintroducesthecreationofthefiniteelementmodel，thedefi· nitionofconstraintsandhteexertionofloads．Basedonhtesimulationresultsofworkpiece’Sdeformation，hte stressandstraindistributionofwork—piece，therollingforceandwork—piecerollingspeedarestudied． Keywords：three—rollplanetarymill；ANSYS／LS—DYNA；elastic—plasticfiniteelement 且其轧制过程本身又属于动力学过程，因此，采 l 前言 用显式动力学弹塑性大变形有限元法进行分析比 三辊行星轧机轧制过程 中，轧件的成形是一 较符合实际情况 。 个具有几何非线性、材料非线性、边界条件非线 本文采用ANSYS／LS—DYNA显式动力学有 性等多重非线性的复杂过程，而轧制过程的准确 限元软件建立了轧机有限元模型，对轧制过程进 理论解析是进行设计、生产和控制的基本前提条 行了弹塑性有限元模拟。通过对大量参数的研究 件。近年来，随着数值分析技术、塑性成形理论 与调试 ，得到无扭轧制的模拟仿真结果，并对轧 和计算机技术的不断发展完善，使得用有限元法 件的应力和应变分布、轧制负荷以及轧件的出口 分析这种复杂的轧件成形过程成为可能。 和入 口速度进行了分析。 文献 [1—2]对三辊行星轧机轧制做了一些 有限元分析的工作，采用刚塑性有限元法来分析 2 有限元模型的建立 轧制过程 ，虽然计算效率 比采用弹塑性有限元法 三辊行星轧机轧辊轴线和轧制线成空间几何 大为提高，但由于刚塑性有限元法忽略了弹性变 交错关系，并且轧辊辊型、轧辊公转转速的控制 形 ，使