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轧辊温度场与应力场的仿真分析与研究的开题报告
一、研究背景
轧辊是钢铁、有色金属等行业生产过程中必不可少的重要设备，其工作环境较为恶劣，受到高温、高压、较大的变形等多重因素的影响，因此其使用寿命受到限制。目前，国内外学者对于轧辊材料、加工工艺、设计结构等方面进行了广泛的研究，但较少关注轧辊温度场与应力场的仿真分析研究。因此，轧辊温度场与应力场的仿真分析研究具有较大的研究优势。
二、研究目的
本研究旨在通过建立轧辊温度场与应力场的仿真模型，对轧辊在工作过程中的温度场和应力场进行分析，为轧辊结构优化、工作参数设定提供参考依据，从而提高轧辊的使用寿命和生产效率。
三、研究内容和方法
1.收集轧辊的基本参数和加工工艺参数，建立轧辊的三维CAD模型。
2.基于有限元方法，建立轧辊温度场和应力场的有限元模型，考虑轧辊在加工过程中的变形和热传导等因素，进行仿真分析。
3.对轧辊在不同工况下的温度场和应力场进行分析，研究轧辊的变形规律、应力分布和热应力等特点。
4.针对分析结果，提出轧辊结构优化的建议和工艺调整的措施，进行模拟验证和实验验证。
四、研究意义
本研究可以进一步探索轧辊在工作过程中的温度场和应力场分布规律，为提高轧辊的使用寿命和生产效率提供科学依据。同时，研究结果也可以为轧辊制造企业提供技术支持，推动行业的技术进步和产业升级。
五、预期成果
本研究的预期成果包括：
1.建立轧辊的三维CAD模型和温度场、应力场的有限元模型。
2.对轧辊在不同工况下的温度场和应力场进行仿真分析，探究轧辊的变形规律、应力分布和热应力等特点。
3.提出轧辊结构优化的建议和工艺调整的措施，进行模拟验证和实验验证。
六、研究进度安排
研究进度安排如下表所示：
|工作内容|起止时间|
|:-----|:-----|
|文献综述|2021年6月-2021年7月|
|轧辊三维CAD建模|2021年7月-2021年8月|
|建立轧辊温度场和应力场的有限元模型|2021年8月-2021年9月|
|轧辊仿真分析|2021年9月-2021年12月|
|分析结果和建议|2021年12月-2022年1月|
|模拟验证和实验验证|2022年1月-2022年6月|
|论文撰写|2022年6月-2022年9月|
七、研究经费预算
研究经费预算如下表所示：
|项目|经费|
|:-----|:-----|
|三维CAD建模软件|5000元|
|有限元仿真软件|15000元|
|实验材料费|10000元|
|出版论文费|5000元|
|合计|35000元|