针对目前市面上的箱型结构动态轴组秤秤体出现的局部强度差、刚度不足、焊接复杂等问题,设计了一种U型钢结构的动态轴组秤秤体。使用Inventor分别建立箱型结构和U型钢结构的有限元计算模型,通过ANSYS进行静力学分析与模态分析,得到两种结构秤体在不同工况下的应力应变分布云图以及秤体各阶固有频率和振型。得出结论U型钢结构秤体的力学性能及固有振动频率要优于箱型结构,且可以实现动态秤轻量化的目标。

热轧行业当中扇形板外表面的龟裂是卷取设备主要的失效形式。外部水冷方式的不同所造成的各自温度场的不同对这种失效影响很大。通过扇形板导热问题的数值方法的求解分析,对比有水冷及无水冷两种不同的冷却工艺。运用ANSYS APDL仿真软件进行瞬态温度场分析。获得第十卷卷钢结束和该卷卷取结束两个时刻点的内外表面和中间截面温度场分布情况,以及关键节点温度随时间变化情况。分析结果表明,反复的极冷极热的冷却工艺产生的扇形板热疲劳现象对其使用寿命十分不利。

加工过程中为避免因机床异常振动造成的零件表面粗糙度突变,提出一种基于LSTM算法的表面粗糙度监控模型,通过对主轴与台面安装传感器,实现机床振动量的实时采集并作为时序变量输入模型。在M-V5CN组合机床铣削U71Mn高锰钢样本集上证明该模型可有效训练,且RMSprop优化器相对于Adam与SGD算法优化器可更有效降低模型泛化性误差。最终在嵌入式开发板中预测最大绝对误差低至0.01μm,平均误差为0.005μm可在加工中对表面粗糙度进行有效监控。

为研究无内冷的柱塞连杆式热轧卷取机扇形板表面龟裂问题,对比分析3种不同的外部冷却方案,运用ANSYS有限元分析软件对温度应力及热变形进行仿真。在连续卷取10卷后,分别对比第10卷卷钢结束、空冷1 s时、水冷结束时3个时间点的应力及热变形云图,说明少水冷方案在实际热轧过程中的优越性,为水冷工艺对扇形板龟裂的影响研究提供参考。