Введение
1. Аналитический обзор и постановка задач исследования 9
1.1. Современные способы и технологии производства рельсов 9
1.2. Требования к качеству рельсов 13
1.3. Анализ температурных условий прокатки 14
1.4. Развитие технологии термической обработки рельсов 23
1.5. Программные средства для моделирования процессов деформации 32
1.6. Исследования технологических процессов производства рельсов 37
1.7. Выводы. Определение цели и задач диссертационной работы 38
2. Моделирование в системе «Deform-3D» температурных режимов прокатки рельсов 41
2.1. Выбор стана и условий для проведения моделирования 41
2.2. Методика конечно-элементного моделирования температурных полей 44
2.2.1 Создание геометрической модели калибров и валков 44
2.2.2 Создание библиотеки материалов 46
2.2.3 Задание исходных данных и граничных условий 48
2.2.4 Численное моделирование процесса прокатки рельсов 52
2.2.5 Отображение и обработка расчетных данных 53
2.3. Определение закономерностей изменения температуры по длине раската 54
2.4. Анализ температурных полей в поперечных сечениях раската 57
2.5. Напряженное состояние металла 59
2.6. Температурное и напряженное состояние чистового раската 63
2.7. Выводы 65
3. Расчет температурных полей аналитическими методами 67
3.1. Методика расчетов 67
3.1.1 Алгоритм расчета изменения температуры по длине раската 68
3.1.2Алгоритм расчета изменения температурного поля в поперечных сечениях раската 69
3.2. Анализ температурных режимов прокатки рельсов на действующем рельсобалочном стане. Экспериментальная проверка 70
3.3. Расчет температурных полей длинномерных рельсов на универсальном рельсобалочном стане 77
3.4. Выводы 81
4. Рекомендации по использованию результатов исследований 82
4.1. Выбор способа и устройства для термообработки рельсов 82
4.2. Совершенствование способов охлаждения рельсов при термообработке 83
4.3. Рационализация использования методов расчетов 87
4.4. Выводы 88
Заключение 89
Библиографический список 92
Приложение 1 Результаты моделирования температурных полей и напряженного состояния металла при прокатке длинномерного рельса Р65 на универсальном рельсобалочном стане 103
Приложение 2 Справка об применении результатов исследования при разработке проекта реконструкции прокатного цеха №3 с установкой универсального рельсобалочного стана на ОАО«ЧМК» 117
