上海宝钢热轧厂2050热轧线上E2R2机架中的E2轧机为立辊轧机，机架为空间结构，由牌坊和四根横梁构成。在十多年连续不断的生产过程中，其中三根梁上有六个地方被高压水冲出了坑洼，最大尺寸见表所列，位置见图所示，这将严重威胁机架的强度。对于通常的机构进行强度有限元分析是比较方便的，但是本轧机的精确轧制力预先无法获得，且又由于机架结构的特殊性，无法在机架上预置压力传感器，因此给分析带来一定难度。为此本文应用光测、电测及有限元三种方法的组合，成功地解决了这一难题。
      用618#环氧树脂材料加工E2机架模型见图，模型按图示工艺曲线冻结，应力条纹值。机架上下层四根横梁的等色线条纹见图，由光弹性分析知，四横梁基本处于拉弯组合变形中，内外侧应力为单向应力，其分布情况见图示。根据光弹性应力分析，为获取最佳读数应变信号，电测贴片位置选在机架的01，02两点上(可用作结果对比)，见图示。经过标定，在光线示波器上记录的每光高表示应变信号，对十三根不同材质和规格的钢坯进行了试验轧制，每根钢坯轧制过程中的最大光高信号记录在表中。应用所得的最大实载荷也列在表中。根据光弹性的全场应力分析结果，在有限元的离散化处理时进行了网格的疏密分布，划分的总单元数2150个，总节点数3459个(已考虑了结构的对称性)，单元采用8节点等参数块单元，计算应用了ADINA程序。整个网络的划分见图。为了使得有限元计算与光弹性分析进行可靠性比较，本文都以额定载荷为计算载荷。为节省篇幅，仅列出四根横梁中间段区域上内侧应力两种方法计算的结果，横梁上六个水冲坑的缺陷形状用拓模的方法获取，经仔细测量，将缺陷模拟到有限元网络上，为节省篇幅，图仅展示了一个有缺陷梁段的有限元网格图。经计算，六个坑洼中最危险截面上的最大工作应力列在表中。从中可见，A梁的缺陷对机架的强度削弱是最大的。
      光弹性力学分析和有限元计算是建立在两个完全不同概念上的力学分析方法，因此，用两种方法分析同一个结构物的应力，可以互相映证分析数据的可靠性。本研究在对额定载荷P作用下进行了两种方法的应力分析计算，其结果十分吻合，说明所采用的这两种力学方法，其建模过程和力学思考是正确的，从而对应力分析数据作进一步力学推论也是可靠准确的。由01, 02两点贴片位置反映出来的读数应变，表明每根钢都在第一道次发现有最大P值，据统计，除1, 2, 3. 4, 7号钢种外，其余钢种由最大读数应变，d转换而得的P值均超出该轧机的额定载荷。第十三号钢的过载量竟超过额定值的29.700，表罗列了三种状况下的E2机架强度评价，第一种是在设计尺寸和额定载荷情况下；第二种据现场调研，E2机架的坑深速度几乎为每年增加1cm，如果厂方不及时进行横梁的加固修复，机架的工作寿命将处在十分危险状态下，这是十分值得厂方关注的。是在有缺陷和额定载荷情况下；第三种是在过载和有缺陷情况下。三种情况比较，就A梁而言，第三种情况与第一种情况比较，应力几乎增大一倍，该机架材质为ZG25钢，其6b = 45MPa，因此相对A梁，安全储存系数为n=18.2，而设计值n=35，这表明机架的强度削弱非常严重。

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