Рис. 3. Изолинии остаточных осевых напряжений (МПа) в рабочем валке после
индукционной закалки ТПЧ с отпуском
Рис. 4. Конечно-элементная модель кле-
ти стана кварто
Математическая модельбы-
ла создана в среде ANSYS 11.0.
Конечно-элементную сетку фор-
мировали посредством “протя-
гивания” плоской фигуры, раз-
битой на плоские четырехуголь-
ные 8-узловые вспомогательные
конечные элементы MESH200,
вдольпродольной оси валков.
Эта фигура имела внутренние
области. Внешняя граница фи-
гуры представляла собой попе-
речное сечение рабочего и опор-
ного валков, внутренние обла-
сти — поперечные сечения ше-
ек; имеласьтакже областьболее
мелкого разбиения в зоне кон-
такта валков. Для постепенного
перехода от зоны мелкого раз-
биения к зоне обычного разбиения дополнительно задавали проме-
жуточную область. В результате процедуры “протягивания” получа-
ли конечно-элементную модель, состоящую из 20-узловых объемных
(3D) элементов SOLID95. Данный конечный элемент позволяет без по-
тери точности использовать нерегулярную форму сетки, а также опи-
сыватьмодели с искривленными границами. Поверхности рабочего и
опорного валков в зоне полосы контакта моделировали 8-узловыми
поверхностными трехмерными контактными CONTA174 и ответны-
ми TARGE170 элементами, предназначенными для моделирования
контактного взаимодействия между трехмерными деформируемыми
поверхностями. Причем эти элементы располагали на поверхностях
трехмерных объемных элементов SOLID95. Для учета остаточных ра-
диальных (
σ
r
), осевых (
σ
z
), окружных (
σ
t
) и касательных (
τ
rz
) напря-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1 51
