冷连轧机组工作辊换辊机机架板焊结构优化设计.pdf

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《一重技术��
冷连轧机组工作辊换辊机机架板焊结构优化设计�
周建伟撩庆才王忠玉�
【提要】:用有限元法对冷连轧机组工作辊换辊机机架板焊结构进行优化设计,取得很好的站果。�
关譬词:有限元优化����
某钢铁公司拎连轧机组, 由于受设备限制结构空间������外, 节点总数超过�
小,使其工作辊换辊装置设计完全采取新方案,针对初步������个。�
的设计方案,通过有限元初步分析的结果评怙,对换辊机����.����●���
机架进行设计结构优化设计,不仅提高架体的刚度、强度��边界条件及栽荷�
指标,使工作辊换辊机机架的板焊结构更为合理,而且缩�
短丁设计周期�换辊机的载荷为���,该载荷作用在架体上表面几处�
对称受力面上;换辊机下面为滑道轮支承。模型中简化为�
】�方法选择及模型的建立�反向支承约泵,架体中心面为对称面,加以对称约束,即�
法向位移为零、切向位移自由�
该结构优化设计是基于板系的初始方案进行的,前提�图�、圈�分别为最初和优化后方案的架体载荷及约�
是清楚了解初始方案中整体结构受载荷后其应力及变形情�束�
况,通过灵敏度分析,找到灵敏度高的尺寸作为主设计变�
量,在目标函数的确定上,针对变形和应力进行选取,但��结构优化的处理�
求解只能选取单目标进行。为此,我�订对模型的目标函数�
和边界条件做必要的变换处理, 使多目标转化为单目标,�在优化过程中,除利用软件自身的模块功能外,人为�
将变形傲为目标函数,进而目标应力变换为约束条件。该�介�尤其重要,即人机对话是优化得以实施的关键�
优化采取多方案比较进行,使各方案均具备合理性。�
由于该模型是板焊抖结构,架体载面尺寸与长度差距�
大,为此采用了空闻的八节点四面体实体单元,该单元计�
,可得到准确结果;�
根据结构及载荷的特点,对于应力可能集中的区域进行单�
元细分,最大的单元边长不大于�����
根据结构及载荷的对称性,取架体整体的四分之一作�
为模型进行优化设计。实体模型通过局部处理后,进行有�囤��
㈣��一�
�结语�
:�并≥�
、轴�
头及螺栓结合部的应力及变形分布情况�一方面,完整地�
反映了卷筒轴的整体变形趋势及应力集中分布区域;另一�
方面,通过接触处理后,使得边界条件得“�
有限元模型的处理与实际工况更接近, 并且问题可求船.�
结果更具有说服力�同时,随着该问题的解决,在使用�
圈���������.�.�解决几何非线性接触问题上又找到了更为简�
捷有效的手段,是新的突破点。�
从结果中可知螺桂所受最大主应力为��.�����/���,�
最大台成应力为��.����,���,最大应力集中区出现在结�牧辅日期�����年�月��日�
台部下半部分的两根螺栓连接卷筒盐。�杜废才�一生集团套司经营奉却�程师�
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张力减径机传动浅析�
谷文君张永刚杨云志�
�提要�:舟绍张力减径机传动系统的结构