ترجمه المان محدود تنش حرارتی در غلطک نورد گرم

توضیحات

 عنوان فارسی: پیش بینی المان محدود تنش حرارتی در غلطک نورد گرم

عنوان انگلیسی مقاله:

Finite elements prediction of thermal stresses in work roll of hot

چکیده

یک روش عددی ساده شده مبتنی بر المان محدود برای محاسبه تنش حرارتی رخ داده در غلطک نورد گرم پیشنهاد شده است. برای کاهش پیچیدگی تحلیل تلاش های محاسباتی، این روش به عنوان یک مدل صفحه ای المان محدود غلطک، که توسط اعمال گرمایی گردشی ناشی از توالی حرارت دهی هدایتی به دلیل تماس با نوار داغ و سرد شدن توسط جت های آب، روی سطحش بارگزاری شده است، اجرا می شود. نتایج تحلیل های حرارتی در ابتدا با یک حل تحلیلی موجود در مقالات مقایسه شده و سپس به عنوان ورودی گرمایی در شبیه سازی المان محدود مکانیکی بعدی به کار برده می شود، که تنش حرارتی در غلطک و تحول الاستیک-پلاستیک المان ها را در نزدیکی سطح غلطک ایجاد می کند.

 مقدمه

غلطک در نورد گرم به طور همزمان و به ترتیب تحت تاثیر سیکل گرمایی و تنش مکانیکی می باشد. تنش گرمایی به واسطه توزیع دمای غیر یکنواخت روی سطح غلطک ایجاد می شود. این تنش به واسطه گرم شدن نوار و سرد شدن توسط جت آب القا می شود، درحالیکه تنش های مکانیکی توسط فشار گردشی و تماس با غلطک های کمکی ایجاد می شود. در نورد گرم، تنش های حرارتی قابل مقایسه و یا حتی بزرگ تر از تنش های مکانیکی هستند. تنش های حرارتی در غلطک موجب ایجاد شدن کرنش های الاستیک و پلاستیک می شود، که معمولا منجر به برخی مکانیزم های آسیب رسیدن به سطح مانند ساییدگی، خستگی حرارتی و با اصطلاح “پوسته پوسته شدن” می شود، که ممکن است موجب ایجاد شکست های ناخواسته شود. به منظور پیش بینی طول عمر غلطک و  برنامه زمانی عملیاتی نگهداری مطابق با آن، برآورد بارهای واقعی سرویس به شدت مورد نیاز می باشد. کوپل شدگی حرارتی-مکانیکی تحلیل ها را نسبتا دشوار می کند. روش های تحلیلی غیر قابل اجرا و گاهی بدون کاربرد می شوند، درحالیکه روش های عدی، مبتنی بر روش المان محدود، بسیار جذاب به نظر می رسند. برای پیش بینی رفتار واقعی غلطک، برخی روش های پیشنهادی در مقالات شامل مدل سازی عددی تغییر شکل پلاستیک نووار و کوپل شدگی ترمو-مکانیکی با غلطک می باشند. منابع محاسباتی و زمان مورد نیاز برای شبیه سازی بسیار زیاد بوده و برای نیازهای صنعتی حاضر مناسب نیستند. در حال حاضر استراتژی های مناسب برای ساده کردن تحلیل ها، که موجب کاهش چشمگیر در زمان کلی محاسبات می شود دنبال می شوند، اگرچه دقت در مدل سازی یک هدف اصلی دیگر می باشد. این دیدگاه علاقه فعلی برای بررسی توانایی روش های عددی جایگزین، با هدف کاهش بار محاسباتی را تحریک کرده، درحالیکه برآوردهای قابل اطمینانی از تنش های غلطک را فرآهم می آورد. با توجه به ملاحظات فوق، این کار تلاش دارد روش سایده برای پیش بینی تنش حرارتی در غلطک های نورد گرم را بر مبنای روش المان محدود (FEM) توسعه دهد. به طور دقیق تر، تحلیل ها یک مدل المان محدود صفحه ای از غلطک را بدون مدل کردن نوار فرض می کنند، سپس اثرات گرمایش گردشی و فلاکس های حرارتی سرد کننده بر سطح آن افزوده می شوند، تا شرایط گردشی نوار را بیان کنند. تغییر شکل پلاستیک نوار، به همراه بارهای مکانیکی در رابط بین غلطک، نوار و غلطک کمکی در تحلیل ها در نظر نگرفته شده اند. تغییرات دمایی دوره ای که در طول فرآیند نورد گرم رخ می دهد در قالب مرجع محلی غلطک محلی و بارهای حرارتی گردشی در سطح غلطک اعمال شده اند.

توجه:

• برای دانلود فایل کامل ورد لطفا اقدام به خرید نمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.