Моделювання напружено-деформованого стану під час правки листів на листоправильних машинах з натяжінням
Анотація
Пожидаєв А. В., Грибков Е. П., Бережна О. В.
Моделювання напружено-деформованого стану під час правки листів на листоправильних машинах з натяжінням
Розвиток металургійної продукції іде шляхом створення все більш міцних марок сталей, що в свою чергу вимагає розробки нових технологій та обладнання з обробки металопрокату. Правка знакозмінним вигином з натяжінням особливо актуальна для тонкого листового металопрокату де правка на традіційних багатороликових машинах не дає бажаного результату з точки зору постійно зростаючих вимог до якості продукції з боку споживачів. Для вирішення цього питання існують різні способи для визначення параметрів процесу правки, як то моделювання аналітичними методами або скінченно-елементними моделюваннями, які мають свої недоліки та переваги. Огляд існуючих моделей правки листового прокату виявив що вплив розтяжіння в них не враховується, тому визначення впливу величини натяжіння при правці на листоправильній машини на напружено-деформований стан виправленого листового металу є актуальним. Метою роботи є дослідження напружено-деформованого стану листового металу при правці знакозмінним вигином з натяжінням. Дослідження цього процесу було виконано шляхом використання програмного продукту скінченно-елементного моделювання у середовищі Abaqus CAE. В роботі надано розрахункову схему та основні положення скінченно-елементної моделі процесу виправлення листів з натяжінням. Проаналізовано вплив ступеня натяжіння листа на величину напружено-деформованого стану листа. У процесі аналізу отриманих результатів було порівняно еквівалентні деформації за перерізом при правці листів у роликоправильній машині без натяжіння та з різними ступенями натяжіня. Встановлено, що збільшення натяжіння збільшує ступінь деформації на третьому ролику, причому характер впливу має нелінійний характер. Запропонована скінченно-елементна модель може бути використана для визначення оптимальних налаштувань робочих роликів правильної машини. Підсумком роботи є отримання залежності деформації листа від натяжіння при правці листового металу.
Посилання
Titarenko О.І. Improvement of technological modes and design parameters of equipment for drawing thermo-deformation processing of thin cold-rolled strips made of non-ferrous metals and alloys: Abstract of Ph.D. Dissertation: 05.03.05; 05.04.04. Kramatorsk. 1993. 16 p. (in Ukrainian).
Zhifang L., Yongqin W., Xingchun Y. A new model for the plate leveling process based on curvature inte-gration method. International Journal of Mechanical Sciences. 2012. 54 (1), pp. 213–224. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2011.10.011.
Gribkov E.P., Kovalenko A.K., Hurkovskaya S.S. Research and simulation of the sheet leveling machine manufacturing capabilities. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2022. 120(1-2), pp. 743-759. https://doi.org/10.1007/s00170-022-08806-z.
Gribkov E.P., Dobronosov Yu.K., Kovalenko A.K. Experimental study of the rolled metal straightening on multi-roll leveler. Materials Working by Pressure. 2023. 1(52), pp. 138-144. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)138. (in Ukrainian).
Gribkov E.P., Gavrilchenko E.Yu., Dobronosov Yu. K. Improvement of the process of straightening hot-rolled sheets and straightening machines for its implementation: monograph. Odesa : Oldi+. 2023. 184 p. ISBN 978-966-289-602-2. (in Ukrainian).
Silvestre E., Eneko S., Lander G., Joseba M. Testing and Modeling of Roll Levelling Process. Key Engi-neering Materials. 2014. 611–612, pp. 1753–1762. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.611-612.1753.
Mathieu N., Dimitriou R., Parrico A., Potier-Ferry M., Zahrouni H. Flatness defects after bridle rolls: a numerical analysis of leveling. International Journal of Material Forming. 2013. 6 (2), pp. 255-266. http://dx.doi.org/10.1007/s12289-011-1083-2.
Petruška J., Návrat T., Šebek F. A New Model for Fast Analysis of Leveling Process. Advanced Materials Research. 2012. 586, pp. 389–393. http://dx.doi.org/10.4028 /www.scientific.net/ AMR.586.389.
Lemoine X., Aouafi A. Bauschinger effect correspondence of experimental tests. International Journal of Material Forming. 2008. 1, pp. 241-244. http://dx.doi.org/10.1007/s12289-008-0357-9.
Dratz B., Nalewajk V., Bikard J., Chastel Y. Testing and modelling the behaviour of steel sheets for roll levelling applications. International Journal of Material Forming. 2009. 2 (1), pp. 519–522. https://doi.org/10.1007/s12289-009-0560-3.
