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包钢无缝钢管收集装置降噪和防冲击研究
ANSYS
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包钢无缝钢管厂作为国家大型骨干企业，面临着激烈的市场竞争，因此在保有原有优势的基础上，迫切需要全面提升产品的质量，争取更大的市场份额。包钢无缝钢管厂的设备是五十年代从前苏联引进的，主要生产直径140mm至直径426mm的无缝钢管。在收集过程中，钢管的落差大，产生了噪音和冲击 。冲击使钢管发生了塑性变形，噪音损害了工人的身体健康。作为面向二十一世纪的现代化企业，必须考虑如何在优质高效生产的前提下，创造一个清洁、无污染的生产环境。因此，对于无缝钢管收集装置的深入研究势在必行。
包钢无缝钢管厂与高效轧制国家工程研究中心合作，研究降低钢管收集装置冲击的方案；受现场条件所限，不能在现场进行实验研究。所以采用大型有限元分析软件ANSYS，模拟现有生产条件下钢管的变形情况，然后改变主要参数，找到使钢管不发生变形的条件，为下一步改造方案提供理论依据。

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计算模型图

采用ANSYS/LS-DYNA对钢管运动冲击问题进行模拟。钢管在碰撞前的运动由两个阶段组成：第一阶段钢管在导轨上的滚动；第二阶段钢管脱离导轨落到收集槽中。根据实际生产情况，钢管在导轨上的滚动距离L和钢管在收集槽中的落差H2，是决定钢管冲击变形的主要因素，计算了不同工况下，L和H2对于钢管冲击变形的影响。综合不同工况的计算结果，得出钢管落差与塑性变形的关系和钢管导轨运动距离与塑性变形的关系。

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分析结果1

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分析结果2

使用ANSYS软件进行无缝钢管的变形模拟，其数据真实性得到了现场的认可，且在获得数据的同时并未影响生产。模拟的最终结果为新型无缝钢管收集装置的设计提供了理论依据，目前依据这一模拟结果设计的第一种方案已完成，正在进行第二种方案的设计。 9/29/2004

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