泊松比，选取.合金铸铁弹性模量,切变模量,泊松比，选取.将两种不同的材料分别定义于两轧辊，然后再定义接触对。所有单元创建完成以后的模型如图所示。图单元划分后的模型图模型设计．用于生成轧制区壳单元的程序语句如下!!!划分加载区!!!控制轴向单元尺寸!!!控制径向单元尺寸,.用于生成源面壳单元的程序语句如下,!!!壳单元的单元和实常数类型,!!!支承辊的源面壳单元划分,!!!单元形状,!!!设置四边形网格尺寸,!!!支承辊的材料特性,!!!扫掠生成支承辊,!!!工作辊的源面壳单元划分,!!!工作辊的材料特性,!!!扫掠生成工作辊!!!自由网格划分生成与轧制面所在的体!!!删除多余的源面上的壳单元,.用于生成接触对的程序语句如下!!!创建目标面单元!!!组定义,!!!分配单元类型,!!!创建接触面单元所创建的接触对的单元形状如图所示。图接触对的单元划分关于接触对于接触这种高度的状态非线性行为，我们般可以分为刚体柔体接触和柔体柔体接触。不同的接触单元有着不同的性质，本课题中所选的单元，适用于的曲面接触，允许表面有大滑移，通用于刚体柔体接触和柔体柔体接触。在中，面接触较之其他几种接触形式在建模分析中有着显而易见的优势它支持有大滑动和摩擦的大变形，协调刚度阵计算，单元提供不对称刚度阵的选项，没有刚体表面形状限制允许有自然的或网格离散引起的表面不连续。.边界条件的确定及加载边界条件的确定因采用模型进行加载分析，故确定约束条件如下.在两辊的中间截面，施加轴向和水平面上的径向约束.在支承辊的辊颈处，施加小部分区域的垂直方向的约束。做出这样的简化是有些不足的，轧辊中间截面的约束会使求解结果在截面处有定的失真，而且将支承辊辊颈上动压油膜轴承的位置上的面约束简化成节点约束同样会使得此位置上的分析结果和真实情况有定出入，只是在本课题的分析中，这样的简化可以较好地满足分析需要。加载工作辊上受到两种载荷.作用于辊身轧制区的轧制力.作用于辊颈处的弯辊力。其中弯辊力的实现较为容易，只需在正确的节点位置施加集中力即可。而轧制变形区的轧制力的施加则远没有这么容易了。本课题中热轧辊系单位轧制压力是通过公式得到的，这个力是随着轧制区位置的变化而变化的。也就是说，在加载的时候，我们必须依据公式对不同的轧制变形区域施加不同的单位压力。此步骤可以通过语言编程来实现。通过语言获得轧制区的每个单元的中心坐标值，并以此为参数写出加载公式，使加载在轧制区的力随单元中心坐标值的不同而不同。具体过程如下!!!参数定义!!!入口至中性面之间的单位压力公式!!!获得单元的最大最小代号!!!力的施加方式设置为累加,!!!选择所有的单元代号!!!防止单元号不连续，从最小单元号到最大单元!!!号之间有些单元不在需选择之列!!!单元中心坐标值!!!单元中心坐标值!!!为了便于表示，再次设置参数!!!前滑区的公式,!!!出口至中性面之间的单位压力公式,!!!后滑区的公式,图示按照公式在轧制区施加单位压力后的效果图。图轧制区单位压力的施加效果右视图为保证求解分析的准确性，采用大应变非线性分析，两个载荷步。结果后处理在经过了前期的建模和加载求解后，通过结果后处理过程，我们可以观察到在定的载荷和工况条件下辊系模型的变形情况以及其他些与分析有关技术指标。的后处理模块功能相当强大，可满足用户对求解后的模型中多方面多角度的分析要求。在本课题中，需要解决的问题主要有如下几个方面．查看工作辊面变形情况以及轧辊的截面形状．绘制支承辊及工作辊的挠曲线．绘制支承辊及工作辊之间的弹性压扁曲线．绘制支承辊与工作辊之间接触面上的接触压力的分布.绘制轧件表面变形曲线。．分析不同工况对上述技术指标的影响以下将分节显示不同的影响因素值作用下轧辊模型的后处理分析结果并多结果进行计算比较分析注所有曲线图的起始点均为中间截面上的点。.辊系变形情况我们所关心的辊系变形是方向的，而从受载条件中可知，辊系预期大变形主要集中在工作辊上，故只对工作辊的变形状况进行分析。可以设想，变形最大位置会大致出现在受载区。所以通过工作辊变形底视图以及截面视图就可以很好的反映变形情况了。此分析过程对应的操作程序如下!!!进入通用后处理器,!!!从数据库中读入最后个子步,!!!变形显示方式为第三种，显示变形后的情况以及未变形的边缘!!!查看工作辊的变形,!!!选择所选体上的所有节点!!!查看方向的变形,!!!底视图!!!轧辊截面的变形,!!!查看方向的变形!!!截面视图轧件宽度，弯辊力图工作辊变形示意图底视图图工作辊变形截面图轧件宽度，弯辊力图工作辊变形示意图主视图图工作辊变形截面图轧件宽度，弯辊力图工作辊变形示意图底视图图工作辊变形截面图轧件宽度，弯辊力图工作辊变形示意图主视图图工作辊变形截面图轧件宽度，弯辊力，ε相对压下率改变压下率是为了改变轧制力的分布，当然，旦改变了压下率，轧制区域的划分也要跟着发生变化，也就是说载对此种影响因素进行分析以前，要利用公式对系列参数进行重新计算，并将计算结果改变的情况更新在原有程序中。图工作辊变形示意图主视图图工作辊变形截面图.支承辊和工作辊的挠曲线轧辊在轧制力的作用下将发生弯曲扭转弹性压扁等变形，这些变形均不得超过允许值。挠曲线是辊系变形分析中个很重要的指标。在中观察挠曲线变化我们采用定义路径项的方法来获得数据及图形。选定所要观察轧辊中心线，以两端节点定义条路径，然后将所要观察的变形映射到路径上图形显示即可。此分析过程对应的操作程序如下!!!定义路径查看挠曲线,!!!路径的创建是依据节点选取的，对于不同的工况，节点!!!编号是不同的，注意变换,!!!将路径上各个节点的方向变形情况映射到路径上!!!显示支承辊挠度曲线的图像上段程序是针对工况而编写的后处理程序，若要查看其他几种情况下的挠曲线图像只需改变中心线两端变化后的节点编号即可。轧件宽度，弯辊力图支承辊挠曲线示意图图工作辊挠曲线示意图轧件宽度，弯辊力图支承辊挠曲线示意图图工作辊挠曲线示意图轧件宽度，弯辊力图支承辊挠曲线示意图图工作辊挠曲线示意图轧件宽度，弯辊力图支承辊挠曲线示意图图工作辊挠曲线示意图轧件宽度，弯辊力，ε相对压下率图支承辊挠曲线示意图图工作辊挠曲线示意图.支承辊和工作辊的弹性压扁曲线工作辊和支承辊之间存在着弹性压扁，其弹性压扁量可近似的看作支承辊和工作辊挠度的差值，即，这就是获得弹性压扁曲线的原理。在中此步骤是通过路径加运算来实现的。运算公式,指令,。此过程是建立在前步操作基础上的，其程序语句如下!!!弹性压扁图形的定义过程,!!!弹性压扁图形的查看轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力，ε相对压下率图.接触面上的接触压力分布接触变形的查看方法和查看挠曲线的方法相同，先定义出路径，然后将单位接触应力映射到路径上，由于单位应力与加在接触表面单位长度上的载荷之间在代数上有着.倍的关系，故只需将公式中的令为.，将令为即可。轧件宽度，弯辊力图接触面接触压应力分布示意图图接触面接触压力分布轧件宽度，弯辊力图接触面接触压应力分布示意图图接触面接触压力分布轧件宽度，弯辊力图接触面接触压应力分布示意图图接触面接触压力分布轧件宽度，弯辊力图接触面接触压应力分布示意图图接触面接触压力分布轧件宽度，弯辊力，ε相对压下率图接触面接触压应力分布示意图图接触面接触压力分布.绘制轧件表面变形曲线轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力图轧件宽度，弯辊力，ε相对压下率图.图形数据分析对辊系变形情况的分析在对工作辊辊系变形的分析中我们发现，工作辊在施加弯辊力的地方变形最大，这主要是因为弯辊力是施加在单节点上的，相对节点位移较大。伴随着弯辊力的逐渐降低，节点位移变化量也将减小。由对第二种条件下的位移变化的图形分析我们又可以看出，在弯辊力不变的情况下，节点最大位移随着轧制板宽的减小而增大。此外，由页的图和图,所示，除弯辊力施加处外，在支承辊辊颈位置安装动压油膜轴承的位置，由于近似地将约束条件简化成在两个节点上施加约束，故在图形中约束点的应力值很大。我们可以通过改善约束条件来消除这个不利影响，改用个小区域的面约束就能很好地解决这个问题。.支承辊和工作辊的挠度分析.与简支梁算法求出的挠度值的比较般常采用的求解挠曲线的方法是将承载轧辊看作简支梁，用材料力学中计算直短梁挠区的方法来处理。由于坐标零位选取的不同，故本课题中不对挠度值进行分析，而只分析挠度差值的大小。现以，为例计算分析如下辊身中点和辊身边上的挠度差值对于支承辊来说弯矩引起的切力引起的故对于工作辊来说弯矩引起的切力引起的故其中和弹性模数和剪切模数,对于支承辊来说，对于工作辊来说轧制力轧件宽度轧辊轴承中心线之间的距离截面系数，对圆截面。由采用计算分析后的相同工况下的挠度曲线图中可以看出,支承辊从中间截面到辊颈面处的挠度差为工作辊从中间截面到辊颈面处的挠度差为。两种不同的求解方法得出的挠度差值不大。图辊系的应力图图辊系的应力图.不同工况下的挠度差值比较不同工况下两辊的挠度差值如表所示工况支承辊挠度差工作辊挠度差ε表由此表可以看出不同的工况对于挠度的影响是很大的。弯辊力越大，工作辊的挠度值变化就越小，这说明在轧辊材料强度条件得以满足的前提下施加尽可能大的弯辊力对于保持板形的良好是大有好处的弯辊力的重要性亦正如第四种工况所示，工作辊的挠度差值远远大于了支承辊的差值，在这种情况下，工作辊的变型的不到很好的补偿，板形的控制精度是很差的。当单位轧制压力下降时，支承辊挠度差减小，工作辊挠度差增加，这也是比较容易理解的对于工作辊而言，由于中间截面处的挠度在初始条件下小于辊颈处挠度，于是轧制压力的减小使得轧辊中段的挠度变得更小，致使差值增加对于支承辊而言，由于中间截面处的挠度在初始条件下是要大于辊颈处挠度的，所以挠度差值自然随着轧辊中段的挠度变小而减小。弹性压扁曲线的计算分析对不同工况下两辊之间的弹性压扁量的分析如下表所示工况板宽边缘弹性压扁量中间截面弹性压扁量ε表分析表格中的数据，不难看出，当弯辊力的大小足够的时候，板宽边缘的弹性压扁量要大于中间截面的弹性压扁量，而当弯辊力较小时则恰恰相反。在实际轧制中，由于板带材边部压下量大，压应力高，所以靠近边部的弹性压扁量大些对于减小带材边部凸度是很有好处的。接触面接触应力的分析四辊轧机的支承辊和工作辊之间承载时有很大的接触应力，我们要对其进行必要的校核计算。对比各种工况下接触应力的分布情况可以知道，接触应力的最大值出现在接触面靠近辊颈的位置正常情况下或者靠近轧辊中间截面的位置弯辊力很小时。我们按照接触压应力最大的种情况进行校核。在，的条件下，接触应力最大反复切应力由轧钢机械第三版表查知支承辊材料的辊面硬度较低查表知最大许用接触应力，

（其他） (OK)1420热连轧辊系变形三维建模及有限元分析说明书.doc

（图纸） CAD-a0.dwg

（图纸） CAD-a1.dwg

（其他） 外文翻译--工作辊轴承座和轧辊轴承装配组合的有限元分析.doc