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彩钢卷受力与变形研究

日期: 2020-06-17
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彩钢卷 以往对于卷取过程钢卷内应力的计算,都是将钢卷看作弹性厚壁筒或者弹性组合筒进行推导求解的。而实际上,彩钢卷一般厚度较大,彩钢卷沿周向具有明显的非圆特征,彩钢卷如按圆形曲线来处理,计算误差将较大。

彩钢卷受力与变形研究

为此,针对热轧彩钢卷卷取过程中随着带材厚度的增加,钢卷内部带材沿着周向非圆特性更为明显,而以往所采用的周向对称的闭合圆筒类模型不但与带材的实际状态偏差较大而且无法准确预测层间滑移的问题。充分结合热轧卷取过程的设备与工艺特点,采用螺旋形开口圆筒类模式,考虑到卷取过程中应力及变形沿周向分布的不均匀性以及钢卷头圈与卷筒并非完全接触的特征,提出一套适合于热轧彩钢卷卷取的钢卷内部应力分布模型,给出相应的层间滑移判断条件,编制出相应的钢卷内部应力及层间滑移预报软件并应用到生产实践。

彩钢卷在卷取过程中,随着卷径的增大,对于某一层彩钢卷来说,其径向压力随之增大;对于钢卷内层彩钢卷即带头处增加尤其比较大,由此造成层间发生粘结的概率将明显增加;但对于卸卷钢卷,其径向压力由里到外逐层减小;对于环向应力规律又不一样,其最小值往往发生在钢卷内部某层,彩钢卷头部的环向应力则随着其压力增大而有所减小,钢卷中间的某些层减小得最大,若初始卷取张力较大,还可能出现负值。

对于较软的和较薄的彩钢卷,当彩钢卷张力小于初始给定值而没有箍紧时,致使钢卷内部的径向应力过小,从而容易导致各层之间产生滑移而造成塌卷;大张力尽管可以用来避免塌卷缺陷,但对于彩钢卷头部来说,卷取张力过大,致使头几圈受到的切向压应力过大,当钢卷在起吊或放置期间受到撞击干扰时,往往会产生心形缺陷;

针对目前采用锥形控制的硬芯卷取技术, 当卸卷退出卷筒后,因钢卷内层向里收缩,当张力锥度曲线下降斜率过大时,卷芯处因张应力太大往往极有可能造成抽芯。





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