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1绪论1

1.1波纹腹板的启示1

1.2波纹腹板H型钢的提出2

1.3波纹腹板钢梁的结构特征3

1.3.1波纹腹板的主要结构形式3

1.3.2腹板的高厚比5

1.3.3腹板对翼缘板的影响6

1.4波纹腹板H型钢梁和普通H型钢梁的比较6

1.5波纹腹板H型钢梁的应用7

1.5.1波纹腹板H型钢在国外的应用8

1.5.2国内工程概述9

1.6波纹轨腰钢轨的研究背景11

1.7波纹轨腰钢轨的提出13

2波纹轨腰钢轨的力学性能研究16

2.1有限元模型的建立16

2.1.1基本假设16

2.1.2材料选取17

2.1.3有限元模型18

2.2波纹轨腰钢轨与普通钢轨动力学性能比较21

2.2.1钢轨轨头中应力、应变及位移分布21

2.2.2横向载荷的影响31

2.2.3速度的影响33

2.3波纹轨腰钢轨的静力学测试实验和数值模拟34

2.3.1波纹轨腰钢轨的静力学性能数值模拟34

2.3.2波纹轨腰钢轨的静力学测试实验36

3波纹轨腰钢轨的屈曲分析38

3.1波纹钢轨屈曲的简化计算38

3.2钢轨屈曲的有限元数值模拟40

3.3模态分析44

3.4谐响应分析48

4齿形辊辊型曲线设计51

4.1概述51

4.2辊型曲线设计的基本原理52

4.2.1基本假设52

4.2.2构成波纹轨腰的曲线52

4.3轧辊辊型曲线设计53

4.4齿形辊辊型参数57

4.5齿形辊的周期对正装置58

5波纹轨腰钢轨轧制模拟和轧制实验60

5.1概述60

5.2有限元模型的建立61

5.2.1创建实体模型61

5.2.2单元的设置62

5.2.3材料属性设置63

5.2.4网格划分64

5.3边界条件的处理65

5.3.1创建PART，定义接触65

5.3.2约束的处理66

5.3.3载荷的处理66

5.3.4摩擦模型的建立67

5.4质量缩放67

5.5求解控制68

5.6计算结果分析69

5.6.1咬入条件分析69

5.6.2轧制变形区70

5.6.3延伸系数72

5.6.4前后滑区73

5.6.5单元的应力、应变分析79

5.6.6轧制力分析80

5.7波纹轨腰钢轨热轧过程实验研究88

5.7.1实验内容和实验条件88

5.7.2波纹轨腰钢轨热轧实验过程90

5.7.3波纹轨腰钢轨热轧实验结果93

6波纹轨腰钢轨组织演变模拟和实验94

6.1波纹轨腰钢轨组织演变模拟94

6.1.1边界条件设置94

6.1.2模拟组织结果分析96

6.2波纹轨腰钢轨组织性能实验研究109

6.2.1样品的选取109

6.2.2试样的制备111

6.2.3实验结果及分析113

7波纹轨腰钢轨结构优化设计及形式探索117

7.1 MOGA和FEM相结合优化波纹轨腰钢轨的波纹参数117

7.1.1优化的有限元模型118

7.1.2优化方法119

7.1.3优化分析119

7.2两种形式的波纹轨腰钢轨121

7.3两种形式的波纹轨腰钢轨的有限元模型122

7.4四种轨腰结构形式钢轨的有限元计算结果分析123

参考文献128