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卷板机约束条件与载荷施加
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  在板材卷板机成形数值模拟中,由于模型具有 高度对称性,位移的边界条件主要是对称性条件。 为了防止板材发生不必要的偏移或转动,要对其 上沿垂直于板面方向的平移及绕平面法向旋转的 自由度施加约束。本文的模拟要约束板材节点 方向的位移以及绕y,z轴的转动。同时,对上辊 施加0.08 m的位移载荷。
 
  将板材滚圆需要多次滚弯,需要花费大量的 时问。本文只对滚弯一次进行模拟,多次分析类 同。另外,由于分析结果较多,只对各个阶段的应 力分布结果进行分析。
 
  (1)下压过程中的应力分布情况 对板材下压过程进行模拟,得到弯曲变形过 程中的应力分布情况。下压过程中的应力分布如 图3所示。
 
  (2)滚圆过程中的应力图 对板材滚圆过程进行模拟,得到其弯曲变形过程中的应力分布情况。板材滚圆后的等效应力等值线图如图4所示。 在整个滚圆过程中,板材的等效应力极大值始终出现在上托辊与板材接触处,即成形区。随着板材成形过程的进行,等效应力极大值分布的区域逐渐发生变化,向板材运动的后方转移。在 1.25 S时,板材在与两下辊的接触处也出现了应力极大值,原因主要在于接触处是板材弯曲部分和平直部分的过渡处,板材前进需要较大的力矩来驱动。而随后的几个过程都是在平直阶段进行滚圆的,不会产生上述的情况。在渐进成形过程中,等效应力极大值呈逐渐增大趋势,使板材产生变形的主要是拉应力。随着成形过程的进行,拉应力极大值逐渐增大,故使得等效应力极大值也逐渐增大。
 
  托辊的等效应力在这个过程中变化并不是很来驱动。而随后的几个过程都是在平直阶段进行滚圆的,不会产生上述的情况。在渐进成形过程中,等效应力极大值呈逐渐增大趋势,使板材产生变形的主要是拉应力。随着成形过程的进行,拉应力极大值逐渐增大,故使得等效应力极大值也逐渐增大。