解析厚壁鋼管軋制加工技術

　　解析厚壁鋼管軋制加工技術

　　厚壁鋼管的(de)(de)軋制加工(gong)解(jie)析(xi)技(ji)(ji)術(shu)自20世紀(ji)80年(nian)代后期(qi)開始廣泛采用有(you)限要素法(fa)(FEM)，最近伴隨(sui)著計算機輸出的(de)(de)發(fa)展，解(jie)析(xi)技(ji)(ji)術(shu)已由(you)二維向三維的(de)(de)變(bian)形解(jie)析(xi)發(fa)展。由(you)此提(ti)高了產品的(de)(de)尺寸精度(du)和質量，以下介紹具(ju)有(you)代表性的(de)(de)解(jie)析(xi)技(ji)(ji)術(shu)。

　　延伸軋制的解(jie)析技術

　　芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管(guan)機采用芯(xin)棒(bang)和(he)孔型輥進行軋(ya)制(zhi)，因(yin)此(ci)與板軋(ya)制(zhi)不同(tong)，在(zai)(zai)軋(ya)輥圓周方(fang)向上存在(zai)(zai)著軋(ya)輥和(he)芯(xin)棒(bang)沒(mei)有接觸的自(zi)由變(bian)形區(qu)。由于該自(zi)由變(bian)形區(qu)是(shi)在(zai)(zai)下個機架上被(bei)軋(ya)制(zhi)，因(yin)此(ci)為(wei)正(zheng)確理(li)解(jie)芯(xin)棒(bang)連軋(ya)管(guan)機的綜(zong)合特征(zheng)，對(dui)包括自(zi)由變(bian)形區(qu)在(zai)(zai)內的變(bian)形進行預測(ce)是(shi)很重(zhong)要的。

　　這種復雜的變(bian)(bian)形預(yu)測(ce)如(ru)果(guo)采(cai)用以往的高(gao)速緩存實現算法(fa)是無法(fa)獲得(de)高(gao)的精(jing)(jing)度，因此(ci)就需要高(gao)精(jing)(jing)度的解(jie)析。考慮到(dao)軋制(zhi)方向剪切(qie)變(bian)(bian)形，采(cai)用普(pu)通擴(kuo)張(zhang)平(ping)面變(bian)(bian)形解(jie)析進行近似(si)三維(wei)解(jie)析。結(jie)果(guo)可知，計算值和實驗(yan)值較一致。

　　最近，隨著計算機技術的發展，加快了完全三維有限要素法解(jie)(jie)析(xi)技術的開發，它還能(neng)用于(yu)機架間張力(li)影(ying)響的解(jie)(jie)析(xi)和軋輥與管坯的速度差的解(jie)(jie)析(xi)。

　　定徑軋(ya)制的解析技術

　　采用(yong)定徑(jing)軋(ya)制(zhi)時(shi)由于(yu)內(nei)面沒有(you)工具，因(yin)此在(zai)(zai)軋(ya)制(zhi)厚壁(bi)管(guan)時(shi)軋(ya)材的(de)(de)內(nei)面形狀不整齊。采用(yong)三(san)輥(gun)式軋(ya)機時(shi)，軋(ya)材的(de)(de)內(nei)面形狀呈六(liu)角(jiao)形。通過采用(yong)三(san)維有(you)限要素法解析(xi)，明(ming)確了這種內(nei)面棱(leng)角(jiao)現(xian)象的(de)(de)發生機理和(he)應采取(qu)的(de)(de)對策。在(zai)(zai)采用(yong)接(jie)近正圓(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)橢(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)率=0.986的(de)(de)孔(kong)(kong)型時(shi)能獲得基本(ben)均勻的(de)(de)壁(bi)厚，但在(zai)(zai)采用(yong)接(jie)近正圓(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)橢(tuo)圓(yuan)(yuan)(yuan)率=0.960的(de)(de)孔(kong)(kong)型時(shi)則(ze)出現(xian)清晰的(de)(de)內(nei)面六(liu)棱(leng)角(jiao)。采用(yong)本(ben)解析(xi)能預測用(yong)張力減徑(jing)機軋(ya)制(zhi)時(shi)壁(bi)厚的(de)(de)變化，弄清了軋(ya)輥(gun)孔(kong)(kong)型特性和(he)機架間(jian)的(de)(de)張力對內(nei)面六(liu)棱(leng)角(jiao)的(de)(de)影響。