深厚场地上特大桥墩-群桩-土相互作用体系地震反应特性的二维和三维分析 被引量：15

1

作者 杨伟林 陈国兴 王志华 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第6期124-132,共9页

本文以某特大型跨江大桥主墩为研究对象,对相应于抗震设防水准为1000a和2500a地震重现期的6条人工地震波,首先采用一维波动模型分析了主桥墩场地的地震动效应,进而,采用二维整体有限元法和三维子结构有限元法对特大桥墩-群桩-土相互作... 本文以某特大型跨江大桥主墩为研究对象,对相应于抗震设防水准为1000a和2500a地震重现期的6条人工地震波,首先采用一维波动模型分析了主桥墩场地的地震动效应,进而,采用二维整体有限元法和三维子结构有限元法对特大桥墩-群桩-土相互作用体系的地震反应进行了数值计算,分析了桩体不同深度处的地震加速度反应峰值、反应谱特征,探讨了深厚软弱场地上特大桥墩-群桩-土动力相互作用效应对群桩地震反应的影响。结果表明:桥墩场地的深厚软弱覆盖层对输入地震波具有明显的滤波和放大效应;由于特大桥墩-群桩-土体动力相互作用的影响,二维和三维计算得到的桩体加速度反应峰值较同高程处的自由场加速度反应大,且两者的频谱特性有显著的差别,群桩加速度反应峰值的空间分布与输入地震波特性有很大关系,不同桩在同一高程处的加速度反应峰值可能相差20%以上;二维和三维地震反应分析结果之间存在一定的差距,群桩中桩体的加速度反应峰值平均相差10%～25%左右,但两种方法得到的加速度反应峰值沿高程的分布具有相似的规律性。 展开更多

关键词 地震反应特性 整体有限元法 子结构法 深厚覆盖层 场地地震反应

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海勃湾水利枢纽河床式电站整体有限元分析

2

作者 包冀邢 王立成 《人民黄河》 CAS 北大核心 2012年第12期120-122,共3页

黄河海勃湾水利枢纽河床电站孔洞较多,结构复杂,采用平面有限元分析难以真实反映结构的实际受力状态。通过空间整体有限元方法,分析计算了电站在正常运行工况下的应力情况,结果表明:电站进口初始断面的拉应力和尾水管末端拉应力值较大;... 黄河海勃湾水利枢纽河床电站孔洞较多,结构复杂,采用平面有限元分析难以真实反映结构的实际受力状态。通过空间整体有限元方法,分析计算了电站在正常运行工况下的应力情况,结果表明:电站进口初始断面的拉应力和尾水管末端拉应力值较大;流道顶部、底部以及排沙孔的顶部、底部存在一定范围的拉应力区,最大应力达到了1.78 MPa,流道及排沙孔的边角点处有应力集中现象;在位于两侧坝缝处坝段外表面也存在一定范围的拉应力区,拉应力不是很大。电站体形结构设计合理。 展开更多

关键词 应力 整体有限元 河床式电站 海勃湾水利枢纽

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三峡电站发电厂房动力特性与低水头振动问题研究 被引量：8

3

作者 欧阳金惠 陈厚群 李德玉 《中国水利水电科学研究院学报》 2004年第3期215-220,共6页

本文对三峡电站发电厂房包括整个流道、网架、各种廊道在内的三维结构严格按照设计尺寸进行了比较真实的模拟,并采用有限元法对其结构进行了动力特性分析。在此基础上,根据VGS模型试验提供的6个测点数据,对整个流道内的脉动荷载作出合... 本文对三峡电站发电厂房包括整个流道、网架、各种廊道在内的三维结构严格按照设计尺寸进行了比较真实的模拟,并采用有限元法对其结构进行了动力特性分析。在此基础上,根据VGS模型试验提供的6个测点数据,对整个流道内的脉动荷载作出合理假定,求得三峡发电厂房在63m水头运行时的动力响应。分析表明,对于复杂的厂房结构和复杂的脉动荷载,仅仅从共振的角度难以评估厂房结构的振动,而必须通过施加各种动力荷载求出厂房结构的振动响应,再在此基础上作出定量评估。 展开更多

关键词 三峡电站 发电厂房 整体有限元模型 自振特性 动力响应 厂房振动

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大跨度桥梁抗震分析中的整体有限元法及其应用

4

作者 韩强 胡珉磊 +3 位作者 刘英培 傅源 许坤 王利辉 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1448-1457,共10页

为了研究高烈度区抗震设计中桩土相互作用对大跨度桥梁结构地震反应影响,采用基于虚拟人工边界的整体有限元法来考虑桩土相互作用,并与无桩模型以及我国公路桥梁抗震规范中推荐采用的m法模型得到的结果进行对比分析,在建模分析中采取多... 为了研究高烈度区抗震设计中桩土相互作用对大跨度桥梁结构地震反应影响,采用基于虚拟人工边界的整体有限元法来考虑桩土相互作用,并与无桩模型以及我国公路桥梁抗震规范中推荐采用的m法模型得到的结果进行对比分析,在建模分析中采取多尺度建模方法,开展了桩土相互作用对大跨度拱桥地震响应的影响规律以及关键构件局部受力和变形特征研究。结果表明:桩土相互作用将增大计算模型拱座和关键节点的应力和位移响应,建议m法应用于同类型大型桥梁抗震分析时,应考虑合理安全系数以保证强震作用下大跨度拱桥的抗震安全性。 展开更多

关键词 大跨度拱桥 地震反应 整体有限元法 多尺度建模 桩土相互作用 桥梁抗震

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孔边裂纹J积分弹塑性估算解 被引量：1

5

作者 胡宏玖 李培宁 +1 位作者 雷月葆 罗仁平 《化工机械》 CAS 1997年第2期84-87,共4页

提出了以单边椭圆孔边裂纹试板（ＳＥＮＣＰ）代替ＥＰＲＩ的中心圆孔边裂纹试件，更合理地模拟压力容器接管高应变梯度区应变分布场，并采用与ＥＰＲＩ相似的方法，以图表的形式给出了几种承受均匀拉伸载荷时的ＳＥＮＣＰ的Ｊ积分弹塑... 提出了以单边椭圆孔边裂纹试板（ＳＥＮＣＰ）代替ＥＰＲＩ的中心圆孔边裂纹试件，更合理地模拟压力容器接管高应变梯度区应变分布场，并采用与ＥＰＲＩ相似的方法，以图表的形式给出了几种承受均匀拉伸载荷时的ＳＥＮＣＰ的Ｊ积分弹塑性估算解。 展开更多

关键词 孔边裂纹 J积分 弹塑性解 裂纹 断裂力学

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长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响 被引量：3

6

作者 霍涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期142-150,共9页

针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和... 针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析。其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波(EI-Cento波)和2条长周期波(HKD054波和CDAO波),并对两种波的时频特性进行对比分析,同时建立了考虑与不考虑SSI效应的对比模型。最后利用ANSYS软件并采用时程分析法对考虑与不考虑SSI效应的风机结构在两类地震波作用下的地震响应进行对比分析,并对叶片与塔筒的碰撞问题、门洞区域的应力集中、机舱内主轴在剪力作用下的破坏以及基础的失效问题进行了进一步的研究。结果表明:长周期地震作用下的风机结构位移、加速度、应力和内力响应值均大于普通波作用下的结果,在此基础上某些响应甚至会被SSI效应进一步放大。因此在风机结构的抗震设计中需要考虑长周期地震作用和SSI响应的影响,特别是在软土地基区域。另外,塔筒与门框连接区域、机舱内主轴和基础等薄弱区域需要适当加强。 展开更多

关键词 风机结构整体有限模型 风机塔筒结构 长周期地面运动 土-结构相互作用(SSI) 动力响应分析

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X形支撑型钢混凝土阀厅结构的整体有限元分析 被引量：2

7

作者 程亮 杨超 魏文晖 《建材世界》 2021年第6期48-51,共4页

为考察X形支撑型钢混凝土阀厅结构的整体性能,利用SAP2000建立了有限元模型,对整体结构在恒载、活载、风载和地震作用下的性能进行了分析。由模态分析得出,前三阶模态为平动及扭转,证明结构体系布置的均匀合理,自振周期随着振型阶次的... 为考察X形支撑型钢混凝土阀厅结构的整体性能,利用SAP2000建立了有限元模型,对整体结构在恒载、活载、风载和地震作用下的性能进行了分析。由模态分析得出,前三阶模态为平动及扭转,证明结构体系布置的均匀合理,自振周期随着振型阶次的增加而逐渐减小,振型刚度随着振型阶次的增加而逐渐增加。利用反应谱法考虑地震作用下结构的位移,结构的内力小于规范限制,结构的整体变形良好,并对典型支撑的内力进行分析。 展开更多

关键词 型钢混凝土 阀厅结构 整体有限元分析

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超声研齿声学系统的非谐振设计与验证 被引量：1

8

作者 朱德荣 杨建军 +1 位作者 邓效忠 郭浩杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1049-1060,共12页

在螺旋锥齿轮超声加工领域,为了提高齿轮研磨的均匀性和齿面上材料的去除效率,提出了由非谐振负载锥齿轮组成的超声研齿声学系统的设计方法。根据螺旋锥齿轮的结构特点,将齿轮简化成以节锥线为母线的圆锥台,并与换能器和变幅杆相结合构... 在螺旋锥齿轮超声加工领域,为了提高齿轮研磨的均匀性和齿面上材料的去除效率,提出了由非谐振负载锥齿轮组成的超声研齿声学系统的设计方法。根据螺旋锥齿轮的结构特点,将齿轮简化成以节锥线为母线的圆锥台,并与换能器和变幅杆相结合构成声学系统模型。在超声波传播原理和质点机械振动理论的基础上,通过振动耦合的速度和内力连续条件,以及边界条件建立声学系统的振动频率方程,进而确定满足谐振频率和振动模态的声学系统形状尺寸参数。利用有限元方法对整体声学系统进行模态和谐响应分析,得到其在纵向谐振频率16.072kHz激励下输出振幅达到7.08μm。最后进行了螺旋锥齿轮的超声研磨和传统研磨对比实验,结果表明超声研齿工艺具有明显的技术优势,这为超声加工在螺旋锥齿轮精密制造中的应用提供了一定的理论与实验基础。 展开更多

关键词 超声研齿 螺旋锥齿轮 声学系统 非谐振设计 整体有限元分析

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桩-土-结构相互作用下网壳结构简化计算方法

9

作者 刘毅 李雄彦 +1 位作者 王国鑫 薛素铎 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2015年第1期36-42,共7页

基于桩-土相互作用中地基土的离散模型和有限元模型,采用空间S-R模型和整体有限元法分别建立桩-土-单层柱面网壳结构相互作用的简化模型和一体化模型,简化模型中将地基土以离散的弹簧单元模拟,通过与一体化模型的对比分析,探究空间S-R... 基于桩-土相互作用中地基土的离散模型和有限元模型,采用空间S-R模型和整体有限元法分别建立桩-土-单层柱面网壳结构相互作用的简化模型和一体化模型,简化模型中将地基土以离散的弹簧单元模拟,通过与一体化模型的对比分析,探究空间S-R模型分析桩-土-结构相互作用下大跨空间结构的适用性和精确度。研究表明:采用空间S-R模型建立的简化模型能够较好地模拟网壳结构自振特性和网壳屋盖地震响应,便于工程应用。简化模型得到的网壳屋盖第一阶自振频率与一体化模型的计算误差在10%之内,在不同地震作用下,简化模型得到的网壳屋盖节点加速度峰值与一体化模型结果的最大误差为13.05%,位移最大值的最大误差为7.20%,杆件内力最大误差为9.59%。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 桩-土-结构相互作用 空间S-R模型 整体有限元法 自振频率 地震响应

原文传递

景观塔的整体稳定分析与底层斜柱的计算长度确定

10

作者 孟双双 《山东英才学院学报》 2018年第2期57-59,64,共4页

本文基于有限元基本原理,利用大型通用有限元软件SAP2000建立了烟台经济技术开发区福莱山公园景观塔的空间整体有限元模型,通过线性和几何非线性屈曲分析方法对景观塔在空间整体有限元模型中进行了稳定性计算。采用在整体结构计算模型... 本文基于有限元基本原理,利用大型通用有限元软件SAP2000建立了烟台经济技术开发区福莱山公园景观塔的空间整体有限元模型,通过线性和几何非线性屈曲分析方法对景观塔在空间整体有限元模型中进行了稳定性计算。采用在整体结构计算模型中得到构件计算长度的方法,能较好地模拟构件的边界约束条件、较准确地反映构件的承载能力。 展开更多

关键词 空间整体有限元模型 稳定性 斜柱 极限承载力

原文传递

基于结构整体重分析的泵房结构优化设计

11

作者 姚景智 蔡新 +1 位作者 郭兴文 陈卫东 《粉煤灰综合利用》 CAS 2019年第3期88-91,104,共5页

针对传统泵房结构设计未考虑结构整体工作效应带来经济性不足的问题,构建了以泵房整体结构总造价为目标函数,泵房关键几何尺寸为设计变量,泵房结构强度、沉降量、地基承载力、基底应力不均匀系数、抗滑稳定性等安全技术指标为约束条件... 针对传统泵房结构设计未考虑结构整体工作效应带来经济性不足的问题,构建了以泵房整体结构总造价为目标函数,泵房关键几何尺寸为设计变量,泵房结构强度、沉降量、地基承载力、基底应力不均匀系数、抗滑稳定性等安全技术指标为约束条件的尺寸优化数学模型,建立考虑了泵房结构与地基间的相互作用的泵房整体结构三维有限元分析模型,并进行结构重分析获取性态指标,进而采用函数逼近法与梯度寻优法组合方式对其优化求解。结果表明,优化设计方案各项指标满足规范要求,经优化后的泵房结构总体积较原方案减小13.0%。采用整体结构重分析获得的优化方案较较传统重分析优化方案更经济,该工作成果有助于推动尺寸优化设计在泵房结构优化设计研究中的应用,可用于今后此类结构的最优化设计工作中。 展开更多

关键词 泵房结构 优化设计 整体有限元重分析 函数逼近法 梯度寻优法

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夹层岩石天然地基的基础设计研究

12

作者 郑伯兴 张略秋 +1 位作者 周玉 林焕彬 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期213-216,共4页

现有国家建筑地基基础设计规范对岩石地基有相关定性描述和要求,但是对于夹层岩石天然地基的基础设计,并无相关论述和计算方法.以广东某发电厂夹层岩石天然地基的锅炉基础为设计实例,建立由三维起伏土层地质模型和锅炉基础实体模型组成... 现有国家建筑地基基础设计规范对岩石地基有相关定性描述和要求,但是对于夹层岩石天然地基的基础设计,并无相关论述和计算方法.以广东某发电厂夹层岩石天然地基的锅炉基础为设计实例,建立由三维起伏土层地质模型和锅炉基础实体模型组成的土-基础整体有限元模型,建立假定夹层岩石扩散角的简化计算方法,将土-基础整体有限元模型、简化方法的分析结果与后期沉降实测结果进行综合比较,验证了有限元方法和简化方法的正确性,表明这两种方法可推广应用到类似地基的构筑物基础的设计当中,其结论可作为今后我国类似夹层岩石天然地基相关研究和基础设计的借鉴. 展开更多

关键词 夹层岩石 锅炉基础 土-基础整体有限元分析 简化方法

原文传递

转炉支撑球轴承加载受力分析研究

13

作者 严国平 《冶金设备》 2011年第1期43-47,共5页

以转炉支撑球轴承为研究对象,运用球面积分的理论计算方法与有限元接触非线性计算方法对轴向、径向及复合载荷三种载荷作用下的球轴承接触配合面的压力和变形特性分别进行了探讨。研究结果表明:三种加载方式下球轴承球面接触应力分布都... 以转炉支撑球轴承为研究对象,运用球面积分的理论计算方法与有限元接触非线性计算方法对轴向、径向及复合载荷三种载荷作用下的球轴承接触配合面的压力和变形特性分别进行了探讨。研究结果表明:三种加载方式下球轴承球面接触应力分布都不均匀,球面接触区处于局部高应力状态;为防止轴承球体因径向变形而与轴衬套卡咬,轴衬套应保持一定的锥度;由于球心偏心距的存在,球轴承在受载时有发生翻转的趋势,导致球面局部应力与变形较大,接触特性属非理想状态。 展开更多

关键词 球轴承 接触应力 球面积分 有限元分析

原文传递

基于积分随机有限元法的汽轮机转子随机响应特性分析 被引量：8

14

作者 周宗和 杨自春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期67-72,共6页

考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数的随机性,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,生成了汽轮机转子随机响应变量相对于各随机输入变量的各阶中心矩、偏度系数和峰度系数的计算程序模块,利用AN... 考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数的随机性,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,生成了汽轮机转子随机响应变量相对于各随机输入变量的各阶中心矩、偏度系数和峰度系数的计算程序模块,利用ANSYS后处理程序显示计算结果,并分析各随机输入变量的变化对汽轮机转子随机响应变量的影响。最后,通过与直接蒙特卡罗模拟方法相对比表明,该方法适用于结构复杂的模型,计算结果精度较高,并且计算速度较快。 展开更多

关键词 汽轮机转子 积分随机有限元 随机响应 ANSYS软件 蒙特卡罗

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汽轮机转子的多变量随机动态响应及可靠性分析 被引量：3

15

作者 周宗和 杨自春 +2 位作者 俆焘 葛仁超 朱江江 《汽轮机技术》 北大核心 2011年第5期335-338,共4页

为了满足汽轮机转子的高可靠性设计要求,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数等多随机变量同时作用的情况,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,编制汽轮机转子的多变量随机应力应变均值及其各阶... 为了满足汽轮机转子的高可靠性设计要求,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数等多随机变量同时作用的情况,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,编制汽轮机转子的多变量随机应力应变均值及其各阶中心矩的计算程序,通过与Monte-Carlo模拟方法相对比,验证了该方法的正确性。根据计算得出的汽轮机转子最大应变的各阶中心矩,通过Gram-Charlier级数拟合得到汽轮机转子应变随机响应的概率密度函数,并依据可靠度计算公式计算得出转子的可靠度。同样与直接Monte-Carlo模拟方法相比较,计算结果表明,两者相对误差较小,验证了采用级数拟合方法的合理性。 展开更多

关键词 汽轮机转子 积分随机有限元 APDL 可靠性

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新型物流专用运输半挂车车身结构的优化设计 被引量：2

16

作者 张敏 王伟 《专用汽车》 2013年第2期85-88,共4页

介绍了一款适合高速公路运输的物流专用半挂车,利用有限元软件对初样车车身骨架进行了分析,发现其存在的缺陷并提出了改进方案,最后验证了其可靠性。

关键词 半挂车 全承载式车身 有限元 优化设计 轻量化

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积分随机有限元方法在汽轮机转子计算中的应用 被引量：1

17

作者 鲁克明 周宗和 《热力透平》 2012年第4期272-275,共4页

针对结构的随机问题,将Laguerre积分法和有限元相结合,并考虑结构的物性参数和载荷参数等多变量的随机性及其相关性,推导出结构应力应变均值和方差的计算式。利用ANSYS的二次开发语言———APDL进行编程,实现结构全节点的应力应变响应... 针对结构的随机问题,将Laguerre积分法和有限元相结合,并考虑结构的物性参数和载荷参数等多变量的随机性及其相关性,推导出结构应力应变均值和方差的计算式。利用ANSYS的二次开发语言———APDL进行编程,实现结构全节点的应力应变响应均值和方差的计算,并将计算结果云图显示。最后,通过对汽轮机转子进行计算分析,并与Monte-Carlo法相对比,验证了该方法的正确性和快速性。 展开更多

关键词 积分随机有限元 相关性 APDL 汽轮机转子

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汽轮机转子的热力耦合随机动态响应分析

18

作者 石磊 周宗和 杨自春 《汽轮机技术》 北大核心 2013年第1期43-46,共4页

不仅考虑汽轮机转子承受多轴应力的影响,并且考虑转子材料的热弹塑性,利用基于Laguerre积分的随机有限元方法(LISFEM)对汽轮机转子的随机动态响应特性进行分析。然后,利用ANSYS二次开发功能———UIDL(用户界面设计语言),对汽轮机转子... 不仅考虑汽轮机转子承受多轴应力的影响,并且考虑转子材料的热弹塑性,利用基于Laguerre积分的随机有限元方法(LISFEM)对汽轮机转子的随机动态响应特性进行分析。然后,利用ANSYS二次开发功能———UIDL(用户界面设计语言),对汽轮机转子的随机动态响应分析过程进行模块化封装,嵌入ANSYS软件当中,以方便用户操作分析。 展开更多

关键词 汽轮机转子 积分随机有限元 热力耦合 APDL

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三维水下爆炸气泡的数值模拟 被引量：17

19

作者 鲁传敬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期92-95,共4页

在理想不可压势流假定下，采用高阶有限元离散边界积分方程求解水流场。假定泡内气体遵循等熵关系。用Ｅｕｌｅｒ－ｌａｇｒａｎｇｅ方法模拟气泡的演化。计算结果与球泡“精确解”及实验值比较，表明数学模型合理且三维数值方法精度高... 在理想不可压势流假定下，采用高阶有限元离散边界积分方程求解水流场。假定泡内气体遵循等熵关系。用Ｅｕｌｅｒ－ｌａｇｒａｎｇｅ方法模拟气泡的演化。计算结果与球泡“精确解”及实验值比较，表明数学模型合理且三维数值方法精度高。计算给出气泡迁移。 展开更多

关键词 水下爆炸 势流 边界积分法 有限元法

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基于边界积分方程法的六辊轧机辊系变形分析 被引量：8

20

作者 员征文 肖宏 谢红飙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期125-131,共7页

精确的板形控制理论对提高带钢质量具有重要意义,而辊间压扁理论是板形控制理论的重要组成部分。针对半无限体模型在计算辊间压扁时的误差问题,给出一种计算辊间压扁的新模型。应用有限元法模拟有限长度半无限体两侧面的位移场,建立侧... 精确的板形控制理论对提高带钢质量具有重要意义,而辊间压扁理论是板形控制理论的重要组成部分。针对半无限体模型在计算辊间压扁时的误差问题,给出一种计算辊间压扁的新模型。应用有限元法模拟有限长度半无限体两侧面的位移场,建立侧面的位移衰减函数。基于边界积分方程法,得到有限长度半无限体在表面分布力作用下的数值解,从而建立求解有限长度半无限体的解析模型,并用有限元法验证该模型的准确性。基于该压扁模型建立新型六辊轧机辊系变形模型,所得结果与有限元法,半无限体模型和费普尔公式进行对比,发现新模型所得结果与有限元法更加接近。考虑板宽和窜辊量的影响,利用新模型与半无限体模型、费普尔公式进行对比计算,发现新模型所得辊间压力和压扁优于其他两模型,特别是在轧辊边部区域比其他两模型更符合实际。 展开更多

关键词 六辊轧机 辊系变形 有限长半无限体 边界积分方程 有限元法

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