Details

Горячая прокатка рельсов является многостадийным процессом чередования пластической деформации и выдержки между проходами. При каждом этапе происходит чередования процессов упрочнения и разупрочнения, зависящими от температуры, степени и скорости деформации при каждом проходе, а также от времени паузы между проходами. В данной работе рассмотрены особенности метода применения математического моделирования в пакете программ DEFORM 3D для расчёта проката модели рельсы. Цель работы состоит в создании цифрового двойника рельсы и сравнении её характеристик с существующей для дальнейшей реализации этого метода в подобных проектах. Задача состоит в необходимости смоделировать три варианта проката (по каждому сечению).  В результате исследования выявлено, что для оптимизации проектов по производству рельсов можно применять метод конечно-элементного моделирования. В ходе работы была создана цифровая копия рельсы и получены её характеристики. В процессе реализации математической модели, была выявлена разница температур до и после проката и поэтапная деформация. Представленный метод позволяет проводить анализ в виртуальной среде, что позволяет выявлять потенциальные проблемы и оптимизировать расчёт модели до начала физической реализации. Также это поможет снизить риски и избежать дорогостоящих ошибок.

Hot rolling of rails is a multi-stage process of alternating plastic deformation and holding between passes. At each stage, the hardening and softening processes alternate, depending on the temperature, degree and rate of deformation during each pass, as well as on the pause time between passes. In this paper, the features of the method of applying mathematical modeling in the DEFORM 3D software package for calculating the rolling of the rail model are considered. The purpose of the work is to create a digital double of the rail and compare its characteristics with the existing one for further implementation of this method in similar projects. The task is to simulate three rental options (for each section). As a result of the study, it was revealed that the method of finite element modeling can be used to optimize rail production projects. During the work, a digital copy of the rail was created and its characteristics were obtained. In the process of implementing the mathematical model, the temperature difference before and after rolling and step-by-step deformation were revealed. The presented method allows for analysis in a virtual environment, which allows you to identify potential problems and optimize the calculation of the model before the start of physical implementation. It will also help reduce risks and avoid costly mistakes.