文档介绍：燕山大学
硕士学位论文
角钢孔型优化设计系统及有限元模拟
姓名:郭洪臣
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:杜凤山;王敏婷
20070401
要摘在轧钢生产中,生产工艺的优化是人们长期追求的目标。随着计算机技术的迅速发展以及人们对轧钢产品尺寸精度、力学性能、产品质量、生产成本和开发周期要求的不断提高,应用计算机模拟技术来仿真轧制的全过程,预报产品的可制造性及产品精度已成为钢铁产业增强自身市场竞争力的必需手段。用设计、模拟、优化的设计方法代替传统的经验设计方法已成为金属成型工艺发展的方向。对于型钢轧制,通过计算机辅助设计的方法,我们可以获得优化的孔型设计参数、工艺参数和设备参数,指导产品的生产和设备设计加工,进而减少因试生产造成的浪费,节约能源、节约资源。从根本上解决型钢成型工艺设计过于依赖经验以及新产品开发时的盲目性,提高孔型设计的科学性和可靠性。针对以上论述,本文以介于简单断面和复杂断面之间的角钢为研究对象,采用最小能耗为目标函数,应用动态规划法对其孔型系统进行优化设为编程语言,开发了角钢孔型计算机辅助设计软件。实现了角钢孔型设计、孔型图输出、三维辊型建立、轧制过程力能参数与组织计算等工作的自动化。为了进一步揭示角钢轧制过程的变形规律及组织演变过程,本文应用非线性有限元软件,选取普通中碳钢号钢为材料模型,对角钢轧制过程进行三维刚塑性有限元热力耦合模拟仿真,得到了角钢轧制过程变形、温度和组织变化规律。由于仿真模型根据孔型设计软件的设计结果建立,所以也对软件的可靠性进行了进一步验证。关键词角钢轧制;孔型;有限元仿真;计算机辅助孔型设计;优化计,并以摘要
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导师签名:搬作者签字:郜襞日期:岬年忙刁日作者签名:却溲日期:夷暌日日期:护昴翟鹿燕山大学硕士学位论文原创性声明燕山大学硕士学位论文使用授权书本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《角钢孔型优化设计系统及有限元模拟》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《角钢孔型优化设计系统及有限元模拟》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭。
⒄垢趴角钢是一种用途十分广泛的简单异型断面型钢。在工业生产中通常把角钢分为大型角钢和中小型角钢,可根据结构的不同需要组成各种不同的受力构件,也可作构件之间的连接件。具体可用于各种建筑结构和工程结构,如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。因此,角钢生产在我国国民经济的发展中起着重要的作用。近年来,随着我国基础设施、房地产、汽车和各类机械工业的飞速发展,我国的钢铁产量增长迅速。年,钢产量突破亿吨,达到吨,成为世界第一产钢大国:年,,⒄褂质刮夜晌J澜绲谝钢材消费大国。从上个世纪末到现在,我国的钢铁行业取得了前所未有的良好发展,仅用短短几年时间就实现了如此巨大的跨越,也从侧面印证了我国经济建设的突飞猛进【弧我国是世界第一钢铁生产大国,但还并不是钢铁生产强不高、产品结构不合理、管理漏洞多等问题口】。产品尺寸精度不高、力能参数不够,设备维护时间长还是一些中小企业中经常出现的问题。也就是说,我国钢铁行业虽然实现了量的提高,但还没有完成整体上质的飞跃。总之,调整产品结构,提高产品档次将成为今后我国钢铁行业发展的一项重要任务。我国钢铁工业新增产能必须体现产品的质量和品种档次的提高,优胜劣汰,实现产业结构升级将成为我第】章绪论
⒄国钢铁工业发展的必由之路【。在钢铁行业整体趋势的带动下,角钢的生产同样得到了长足的发展。虽然在冷轧薄板、热轧薄板、镀锌板等高附加值钢材产品普遍得到重视,产量大幅提升的情况下,型材产量在钢铁产品中的比重有所下降,但是角钢等常用型材的总产量还是在稳步上升。截止到年拢灸甓热ü各重点