重轨矫直过程应力演变规律数值模拟分析

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Ｊｕｎｅ，２０１３
Ｖｏ】．３ห้องสมุดไป่ตู้２．Ｎｏ．２
第３２卷２期
文章编号：２０９５— ２２９５（２０１３）０２— ０１２９— ０４
重轨矫直过程应力演变规律数值模拟分析
仝伟，李泽远，常国，陈林
（内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头０１４０１０）
关键词：重轨；矫直；残余应力；数值模拟
中图分类号：Ｕ２１３．４文献标识码：Ａ
摘
要：应用有限元模拟软件ＡＢＡＱＵＳ对材料为Ｕ７５Ｖ、弦高为８０ｍｍ的重轨，在标准规程２Ｏ．９ — １３．２－５．６－５．４下进
ｉｎｔｈｅｈｅａｖｙｒａｉｌｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ
Ｔ０ＮＧＷｅｉ，ＵＺｅｙｕａｎ，ＣＨＡＮＧＧｕｏ。ＣＨＥＮＬｉｎ
（ＭａｔｅｉｒａｌｓａｎｄＭｅｔｌｌａｕｒｇｙＳｃｈｏｏｌ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＢａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙｒａｉｌ；ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇ；ｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓ；ｔｈｅｎｕｍｅｉｒｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆＨｅａｖｙｒａｉｌｏｆＵ７５Ｖａｎｄ８０ｍｍｏｆｃｈｏｒｄｈｅｉｇｈｔｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｕｎｄｅｒｓｔａｎｄａｒｄｐｒｅｓｓｄｏｗｎｐｒｏｅｅ —
铁路运输是一种安全、高效、低耗及对环境污染
１．１建立几何模型
重轨矫直过程的计算模拟中，矫直辊的尺寸为包钢所用的复合矫直机矫直辊的实际尺寸，矫直辊的实际空间位置为现场生产中的实际空间相对位置．采用包钢引进的德国ＳＭＳ公司的复合矫直机为：水平辊８＋ｌ，立辊７＋１．水平辊和立辊各项基本参数如表１，２．
ａｎｄｃｈａｎｇｅｒｕｌｅｉｎｔｈｅｈｅａｖｙｒａｉｌｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｔｔｈｅｒａｉｌｈｅａｄａｎｄｂｏｔｔｏｍｉｓ
２０１３年６月
内蒙古科技大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｄｕｒｅｓ２０．９－１３．２－５．６－５．４ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＡＢＡＱＵＳ．ｈｅＴｉｎｔｅｒｎａｌｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ｌｒｇａｅ，ｉｎｔｈｅｗａｉｓｔｐｌａｃｅｏｆｔｈｅｒａｉｌｈｅｔｓｔｒｅｓｓｉｓｓｍａｌｌ，ａｎｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｒａｉｌｂｏｔｔｏｍｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓａｆｔｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈｅ－ｎｉｎｇｉｓ２４２Ｍｐａ．
行矫直数值模拟，分别分析了重轨在整个矫直过程的内部应力形成机理及变化规律．结果表明：在各个矫直变形区内，轨头和轨底受到的应力较大，轨腰处的应力较小，且矫后钢轨内部残余应力在轨底为最大是２４２ＭＰａ．
Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎ