四輥卷板機有限元分析

 卷板機模型建立好以后, 就要對其劃分網(wǎng)格。因為輥子都是剛體,同時(shí)板料在滾彎變形過(guò)程中溫度的變化很小忽略不計, 所以卷板機三個(gè)輥子不用劃分網(wǎng)格, 只要對板料進(jìn)行劃分網(wǎng)格就可以了。網(wǎng)格劃分的好壞直接影響到仿真是否能夠進(jìn)行下去, 仿真所劃分的網(wǎng)格所示( 局部) 。共劃分了 15273 個(gè)節點(diǎn)和 13634 個(gè)單元, 而且最小單元和最大單元的比例是 1/4 。之所以采用這樣的劃分方法, 是因為, 如果在節點(diǎn)數到 20000 個(gè)時(shí), 則在劃分的時(shí)候系統會(huì )報錯, 所以選擇了 15000 個(gè)節點(diǎn), 但是系統在劃分時(shí)會(huì )自動(dòng)的增加和減少節點(diǎn)數目來(lái)滿(mǎn)足板料尺寸的限制, 同時(shí)采用1/4 的比例。

        因為在選用 1/1 的比例的時(shí)候, 網(wǎng)格處處相同, 在變形過(guò)程中產(chǎn)生了累積變形使網(wǎng)格的形狀產(chǎn)生嚴重變形, 使得在運算過(guò)程中出現負的 Jacobian 矩陣, 使運算終止, 因此, 采用了系統所推薦的比例?？梢钥吹? 板料在滾彎過(guò)程中主要分為兩個(gè)變形區 - - 彈性變形區和塑性變形區。彈性變形區是靠近中性層的部分材料, 塑性變形區是靠近內外表面的材料。從板料的任一橫截面的受力情況看, 任一橫截面的受力過(guò)程分為三個(gè)階段 - - 彈性加載階段、彈塑性加載階段和彈塑性卸載階段。

四輥卷板機工作的數學(xué)模型成功建立了。

建立了下輥和兩個(gè)側輥在工藝進(jìn)程中位移量核算的數學(xué)模型，并建立了彎卷變形的幾許模型和核算模型。別的，針對大型船用卷板機板材成形進(jìn)程，宋亞林等針對原卷板機開(kāi)環(huán)控制系統的性能不穩定、卷板精度不足的缺點(diǎn)，對卷板機選用了依據PLC的液壓同步閉環(huán)控制改造。綜上所述，大多數學(xué)者從理論剖析的視點(diǎn)對四輥卷板成形進(jìn)程進(jìn)行剖析，而對四輥卷板成形進(jìn)程的數值模仿研討較少。數控卷板機為例，使用有限元剖析軟件ABAQUS對四輥卷板成形進(jìn)程進(jìn)行理論剖析與數值模仿仿真。

數控卷板機針對卷板成形進(jìn)程，國內外的很多專(zhuān)家、學(xué)者進(jìn)行了很多的研討。數控卷板機對四輥曲折中彈塑性板材成形誤差進(jìn)行了剖析并建立了數學(xué)模型等對作業(yè)輥進(jìn)行了受力剖析與核算，并選用ANSYS軟件模仿，調整上橫梁的慣性矩，保證上橫梁撓度小于上輥撓度。徐兆軍建立了四輥卷板機作業(yè)的數學(xué)模型，剖析了兩種不同條件下側輥進(jìn)給位移與卷曲半徑之間的聯(lián)系曲線(xiàn)。李建等依據彈塑性曲折工程理論建立了卷圓半徑和側輥位移相關(guān)的數學(xué)模型，可以精確設定板材對中、端部預彎、接連卷制、結尾預彎和終究合口等工藝參數，提高了卷制精度和功率。