Numerical Experiment for the Calculation of Normal Contact Stress in the Deformation Center when Rolling a Metal Strip

Abstract

У статті розглянуто можливості застосування програмного комплексу "MathCAD Prime 5" для розрахунку нормальних контактних напружень в осередку деформації при холодному прокатуванні штаб. Розроблено алгоритм, блок-схему і комп’ютерну програму розрахунку нормальних контактних напружень під час прокатування штаб на реверсивному стані 1680 ПАТ "Металургійний комбінат "Запоріжсталь". Побудовано епюри і виконано порівняльний аналіз формул, що використовують для розрахунків нормальних контактних напружень в осередку деформації. Розрахункові дані, отримані за допомогою програмного комплексу "Mathcad Prime 5", співпадають з літературними даними, що визначає практичну значимість отриманих результатів для науково-дослідної та проектно-конструкторської робіт. Грунтуючись на аналізі епюр контактних напружень, можна зробити висновок, що найточніший розрахунок загального тиску металу на валки під час холодного прокатування реалізується у випадку, коли формули, які визначають математичну модель, ураховують змінювання вимушеної межі текучості в осередку деформації за прямолінійним або параболічним законами. При цьому прямолінійний закон змінювання вимушеної межі текучості може бути використаний лише для випадку порівняно невеликих обтиснень. У інших випадках необхідно використовувати формули, що враховують змінювання вимушеної межі текучості за параболічним законом.

The possibility of application of the program complex called Mathcad Prime 5 for calculation of normal contact stresses in the center of deformation during cold rolling of the strips is considered. The algorithm, the blockscheme and the computer program of calculation of the normal contact stresses during rolling of the strips on the reverse mill 1680 PJSC "Zaporizhstal" are developed. The epures were constructed and a comparative analysis of the formulas used to calculate the normal contact stresses in the deformation center was carried out. Received calculation data in Mathcad Prime 5 coincides with the literary data, which has practical value for both educational process and research and design work. Based on the analysis of the contact stress epures, it can be concluded that the most accurate calculation of the total metal pressure on the rolls during cold rolling is possible only when the formulas used ещ consider the change in the forced yield strength in the deformation center by the law of a straight line or the parabolic law.