【正文】 EXEC !*優(yōu)化結(jié)束、現(xiàn)實(shí)優(yōu)化結(jié)果外文資料Finite Element Simulation of Hot Strip Continuous RollingProcess Coupling Microstructural EvolutionIn hot rolling process of steel strip,the important parameters that influence the final product quality are the physical dimension, temperature, and microstructure. With increasing the international petition in steel market，the importance of these parameters are recognized by steel enterprises and research departments in nations. Regarding hot strip rolling, one part is to perform thickness reduction at high temperatures, while the other is to achieve grain refinement of austenite, which generally leads to good mechanical properties. The former,dimension accuracy, is mainly determined by the process parameters of hot rolling。C. The temperature on the strip surface after the stand F7 was measured to be 904 39。感謝老師在設(shè)計(jì)過程中的耐心指導(dǎo)和講解，特別是在外文方面給予的巨大幫助。圖53 設(shè)計(jì)變量（DV）、目標(biāo)函數(shù)（OBJ）的迭代過程圖55 設(shè)計(jì)變量R的變化過程曲線圖56 設(shè)計(jì)變量H變化過程曲線圖57 目標(biāo)函數(shù)SMAX的變化過程曲線最佳設(shè)計(jì): R=，H=，零件所受最大等效應(yīng)力為。優(yōu)化設(shè)計(jì)通常包括以下幾個(gè)步驟，這些步驟根據(jù)用戶所選用優(yōu)化方法的不同（批處理GUI方式）而有細(xì)微的差別。5 關(guān)鍵零件優(yōu)化優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種尋找確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)。整體有限元模型如圖448所示。并呈遞增趨勢(shì)。激勵(lì)頻率在以及左右時(shí)，發(fā)生共振的概率很大，所以一定要及時(shí)的監(jiān)控激勵(lì)頻率的范圍，防止發(fā)生共振。本設(shè)計(jì)采用另一種方法模擬真實(shí)環(huán)境，即在花鍵齒承載側(cè)添加正壓力用以模擬接觸行為，在低端面施加全約束，配合花鍵齒上添加的正壓力來模擬扭轉(zhuǎn)。由圖417可以得知花鍵齒拉伸側(cè)受到的最大應(yīng)力約為；拉伸側(cè)最大應(yīng)力發(fā)生在齒根處。圖412是承載齒的等效應(yīng)變分布曲線，曲線采集方法與等效應(yīng)力分布圖的采集方法相同。 圖45 齒形面應(yīng)力分布曲線 圖46齒形面等效應(yīng)變分布曲線圖45是齒輪軸承載輪齒兩側(cè)的等效應(yīng)力分布曲線，采集曲線時(shí)所用的節(jié)點(diǎn)都在承載齒兩側(cè)。 靜力分析用于計(jì)算由那些不包括慣性和阻尼效應(yīng)的載荷作用于結(jié)構(gòu)或部件上引起的位移，應(yīng)力，應(yīng)變和力。物體被離散后，通過對(duì)其中各個(gè)單元進(jìn)行單元分析，最終得到對(duì)整個(gè)物體的分析。軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)研究，主要是研究其固有動(dòng)態(tài)特性及由于咬鋼或甩尾等沖擊載荷造成的沖擊響應(yīng)。利用大型通用有限元分析軟件ANSYS對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)三維模型進(jìn)行單體模態(tài)分心、裝配體模態(tài)分析，觀察分析得到的數(shù)據(jù)與振型，從而得出主傳動(dòng)系統(tǒng)的固有動(dòng)力學(xué)特性；對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行單體靜力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上獲知主傳動(dòng)系統(tǒng)正常工作時(shí)各部分的真實(shí)受力情況，并將得到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與材料屬性進(jìn)行對(duì)比，判斷各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否符合指標(biāo)；利用ANSYS軟件為關(guān)鍵部位零件建立參數(shù)模型并進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到提高零件承載能力的目的。并利用ANSYS對(duì)關(guān)鍵部位零件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：熱連軋 立輥軋機(jī) 主傳動(dòng)系統(tǒng) 有限元 模態(tài) 靜力 優(yōu)化3D Modeling of E1 Hot Rolling Main Drive System Mill and Mechanical Characteristics AnalysisAbstractRolling mill is an important monomer production line equipment, and rolling mill main drive system is a core ponent. With the munity39。59軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)由主電機(jī)、減速器、中間軸、萬向聯(lián)軸器等組成。在研究振動(dòng)問題時(shí)，建立力學(xué)模型的方法常用的有集中質(zhì)量法和有限元法兩種。離散化的思想可以追溯到20世紀(jì)40年代。固定不變的載荷和響應(yīng)是一種假定；即假定載荷和結(jié)構(gòu)的響應(yīng)隨時(shí)間的變化非常緩慢。觀察圖45所示的曲線可知承載齒受力存在兩個(gè)主峰值，結(jié)合采集曲線時(shí)的路徑，右側(cè)峰值大小為發(fā)生在承載齒受壓側(cè)，左側(cè)峰值大小為發(fā)生在承載齒拉身側(cè)。從此圖可以得知拉身側(cè)受到的等效應(yīng)變?yōu)?，受壓?cè)等效應(yīng)變?yōu)?。圖418是花鍵齒的等效應(yīng)變分布曲線。 E1軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)分析模態(tài)分析主要是研究結(jié)構(gòu)或機(jī)器部件的固有頻率和振型[14]。1)模型建立由于斜齒輪外形相對(duì)復(fù)雜，在Pro/E軟件中建立實(shí)體模型，通過專用接口把實(shí)體模型直接導(dǎo)入到ANSYS中完成有限元模型的建立。這5階模態(tài)頻率下振型的最大位移都發(fā)生在齒頂圓。圖448 整體有限元模型為了更順利的進(jìn)行后面的研究，對(duì)有限元模型進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化:將齒形簡(jiǎn)化，雖然會(huì)對(duì)單體零件振型有一定影響，但對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言影響甚微，并忽略微小結(jié)構(gòu)對(duì)分析的影響，如很小的倒角、圓角、螺紋孔等。所謂“最優(yōu)設(shè)計(jì)”，指的是一種方案可以滿足所有的設(shè)計(jì)要求，而且所需的支出（如重量，面積，體積，應(yīng)力，費(fèi)用等）最小。生成循環(huán)所用的分析文件。為了方便設(shè)計(jì)加工，將優(yōu)化變量取整為:R=95mm，H=405mm，此時(shí)插頭所受最大等效應(yīng)力為如圖54所示。在此，我還要感謝在一起做設(shè)計(jì)的各位同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。C and the temperature before coiler was measured to be 560 C. The predicted temperatures agree well with the measured temperatures. The temperature on the strip surface after the stand F7 was measured to be 904 39。VOLU39。插頭優(yōu)化后所受最大等效應(yīng)力較優(yōu)化前降低了8%。(2)求解（SOLUTION）。設(shè)計(jì)方案的任何方面都是可以優(yōu)化的，比如說：尺寸（如厚度），形狀（如過渡圓角的大?。挝恢?，制造費(fèi)用，自然頻率，材料特性等。3)材料屬性:材料為，其機(jī)械性能如下：?？梢姡?dāng)外部激勵(lì)處在之間時(shí)，兩齒輪間很容易發(fā)生共振。中間齒輪前處理2)由于斜齒輪外形比較復(fù)雜，所以采用10節(jié)點(diǎn)的四面體單元（solid92），自由方式進(jìn)行網(wǎng)格劃分，單元尺寸設(shè)定為80mm,網(wǎng)格模型如圖429，共85133節(jié)點(diǎn)，76508單元。模態(tài)分析屬于線性分析一類，在分析過程中只有線性行為是有效的，即使指定了非線性單元，在計(jì)算過程中也將忽略其非線性。綜合分析以上圖片和曲線，可以得知應(yīng)變隨應(yīng)力而變化，等效應(yīng)力越大的地方等效應(yīng)變也越大。雖然應(yīng)力、應(yīng)變?cè)邶X形上的分布不是線性，但大小的總體趨勢(shì)是由齒頂向齒根逐漸增大的。從此曲線可以得知拉伸側(cè)受到的等效應(yīng)變?yōu)?，最大?yīng)變同樣發(fā)生在受壓側(cè)大小為。為了更順利的進(jìn)行后面的研究，對(duì)齒輪軸的有限元模型進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，忽略微小結(jié)構(gòu)對(duì)分析的影響，如很小的倒角、圓角等。20世紀(jì)50年代因航空工業(yè)的需要，美國(guó)波音公司的專家首次采用三節(jié)點(diǎn)三角形單元，將矩陣位移法用到平面問題上。由于計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力的提高，對(duì)軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)扭振分析用有限元法越來越受到重視。為了保證可靠性，在對(duì)其強(qiáng)度分析或設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，常采用加大安全系數(shù)的辦法，結(jié)果使結(jié)構(gòu)尺寸過大，投資增加。edger mill。本文以E1軋機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用Pro/E三維軟件為主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械部分各組成零件建立三維模型，并裝配。本設(shè)計(jì)即在這樣的背景下產(chǎn)生。此外，當(dāng)上、下軋輥軋制時(shí)速度不一致而導(dǎo)致咬入和軋制過程中打滑，使機(jī)械系統(tǒng)受到?jīng)_擊，并且頻繁地作用于系統(tǒng)，從而引起系統(tǒng)中某一薄弱零部件的損壞[5]。Pro/Engineer(野火版)是美國(guó)PTC公司于2003年新推出的Pro/Engineer系列產(chǎn)品中的旗艦產(chǎn)品，該軟件在原有的2001版本上新增眾多功能，特別強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)過程的易用性以及設(shè)計(jì)人員之間的互聯(lián)性，Pro/Engineer Wild Fire已經(jīng)將傳統(tǒng)意義上服務(wù)于設(shè)計(jì)工程師個(gè)體的三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件提升到服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全過程、服務(wù)于整個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)乃至全球并行設(shè)計(jì)的一整套完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)解決方案。 主傳動(dòng)系統(tǒng)靜力分析 靜力分析計(jì)算在固定不變的載荷作用下結(jié)構(gòu)的效應(yīng)，它不考慮慣性和阻尼的影響，如結(jié)構(gòu)受隨時(shí)間變化載荷的情況[10]。如圖44所示，齒輪軸正常工作時(shí)產(chǎn)生的最大等效應(yīng)變?yōu)椤D411 中間齒輪等效應(yīng)力分布曲線 圖412中間齒輪等效應(yīng)變分布曲線圖411為中間齒輪承載齒的等效應(yīng)力分布曲線，采集曲線時(shí)所用的節(jié)點(diǎn)主要從應(yīng)力分布場(chǎng)區(qū)域中獲得如圖410所示。如圖415所示，大齒輪正常工作時(shí)產(chǎn)生的最大等效應(yīng)變?yōu)?，發(fā)生在承載輪齒處，花鍵齒處發(fā)生的最大等效應(yīng)變約為。綜上所述，花鍵軸套所受等效應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料屈服極限，可以滿足正常工作需要。齒輪軸網(wǎng)格模型及約束、載荷分布如圖423。4)施加約束:如圖436所示在軸承所在位置添加徑向約束，在軸肩處添加軸向約束。上面所述模態(tài)分析均是模擬真實(shí)環(huán)境對(duì)零件的約束情況而添加的零位移約束，又因其他因素不會(huì)影響零件固有屬性，所以可以判斷以上模態(tài)分析是正確的。整體模態(tài)正是在完善分析時(shí)模擬的環(huán)境，使得到的分析結(jié)果更接近現(xiàn)實(shí)。 ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟共有兩種方法實(shí)現(xiàn)ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)：批處理方法和通過GUI交互式地完成。圖52 插頭優(yōu)化前等效應(yīng)力分布圖由圖52可知，優(yōu)化前最大等效應(yīng)力為。謝辭本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在論文完成之際，對(duì)老師不厭其煩的精心指導(dǎo)和辛勤幫助表示衷心的感謝。 the laminar cooling section, and the cooling water spray system with low pressure and high flowrate in the nterstands, which are used to control the increasing temperature because of the plastic deformation. An FE analysis model for a single pass rolling is first built, in which the interstand tension stress is put on the stock to realize the whole rolling patibility. The stock is meshed using the quadrilateral element with four nodes and the total number of elements is 1350. The stock material is SS400 and the initial thickness is 45. 9 mm. The rolling schedule in the simulation is shown in Table 1. Other initial data such as the temperature and the grain size are obtained from the simulated results of 2050 mm roughing mill.2 Results and DiscussionThe FE analysis of the actual rolling process is done using the FE model described above. The temperature and the austenite grain size distributions predicted by the present FE model are demonstrated in Fig. 3, which contains the temperature changes on the surface and at the center of the strip as well as the measured results.From the temperature curves in Fig it can be seen that the twice temperature great drops before rolling are due to the descaling water action. On the F1 stand rolling, the strip surf