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热轧精整线模式飞剪承载能力研究

作　者: 习镤勋
导　师: 刘安中
学　校: 武汉科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 模式飞剪剪切力动态静力分析有限单元法子模型
分类号: TG333.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 58次
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内容摘要

模式飞剪是某热轧带钢厂精整线上对开卷粗矫后的钢板定长剪切的重要设备。现该厂拟开发生产σb=1000 MPa的高强度系列厚度规格的钢板,为确定该模剪是否具有剪切这类高强度钢板的能力,本论文对其承载能力进行了理论分析和实验研究。首先,在测试的基础上验证了B.B.诺沙里公式可用于模式飞剪平均剪切力的计算,在考虑冲击放大系数的前提下,通过计算,得出该模剪剪切σb=1000MPa高强度钢板的最大厚度为21mm。然后,依据该剪机机构运动特点,将剪切机构简化为曲柄滑块机构,建立其运动学方程,并用MATLAB中的Simulink模块进行运动学仿真,得出连杆角速度,下刀架的位移,速度及加速度的仿真曲线,同时运用动态静力法建立合理的力学模型开展动力学分析,并用能量守恒的观点对飞轮设计能力下的最低转速做了计算,从而为该剪机的强度理论分析提供了基础。最后,对该剪机机架和上下刀架主要承载部件用节点耦合技术将机架系统组成部件联接起来,按最大设计载荷加载进行了整体有限元分析。在整体分析的基础上,利用子模型技术,对应力集中部位建立子模型进行有限元分析;找到设备在极限状态下可能存在的结构薄弱环节,为设备的检修生产提供参考意见。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章概述  8-14
  1.1 国内外研究概况及发展趋势  8-9
    1.1.1 飞剪的基本要求和工作类型  8
    1.1.2 飞剪技术的发展  8-9
  1.2 课题研究背景意义  9-10
  1.3 课题研究方法的概述  10-12
    1.3.1 运动学与动力学分析方法简介  10-11
    1.3.2 强度分析方法简介  11-12
  1.4 课题研究内容和技术路线  12-13
  1.5 本章小结  13-14
第二章模式飞剪机力能参数测试及剪切力分析  14-25
  2.1 模式飞剪的力能参数测试  14-20
    2.1.1 实验研究内容  14
    2.1.2 测点布置与测试方法  14-15
    2.1.3 测试系统框图  15-16
    2.1.4 测试工况  16
    2.1.5 测试记录曲线及测试数据分析  16-20
  2.2 连杆应力有限元分析  20-24
    2.2.1 计算载荷及边界条件  20
    2.2.2 计算结果  20-22
    2.2.3 测试结果分析  22
    2.2.4 剪切力的理论计算  22-24
  2.3 本章小结  24-25
第三章模式飞剪机机构运动学与动力学分析  25-35
  3.1 飞剪机结构简介  25-26
    3.1.1 模式飞剪剪切装置机构  25
    3.1.2 模式飞剪剪切装置传动机构  25-26
  3.2 模式飞剪机构的运动学分析  26-29
    3.2.1 模式飞剪剪切机构的矢量图解法  26-28
    3.2.2 模式飞剪剪切机构的MATLAB 运动学仿真  28-29
  3.3 模式飞剪剪切机构的动力学分析  29-33
    3.3.1 模式飞剪剪切机构的动态静力分析  29-33
  3.4 飞轮最低转速计算  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第四章模式飞剪机剪切机构部件的有限元分析  35-49
  4.1.模式飞剪机架有限元建模  35-42
    4.1.1 建模分析  35-36
    4.1.2 网格划分  36-37
    4.1.2 模型加载与边界条件  37
    4.1.3 计算结果分析  37-42
  4.2 子模型分析  42-46
    4.2.1 子模型技术简介  42-43
    4.2.2 子模型  43-46
  4.3 疲劳强度分析  46-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章总结与展望  49-50
  5.1 总结  49
  5.2 展望  49-50
参考文献  50-53
致谢  53-54
攻读硕士期间发表的学术论文  54

热轧精整线模式飞剪承载能力研究

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