包鋼無縫鋼管廠作為國家大型骨干企業，面臨著激烈的市場競爭，因此在保有原有優勢的基礎上，迫切需要全面提升產品的質量，爭取更大的市場份額。包鋼無縫鋼管廠的設備是五十年代從前蘇聯引進的，主要生產直徑140mm至直徑426mm的無縫鋼管。在收集過程中，鋼管的落差大，產生了噪音和沖擊 。沖擊使鋼管發生了塑性變形，噪音損害了工人的身體健康。作為面向二十一世紀的現代化企業，必須考慮如何在優質高效生產的前提下，創造一個清潔、無污染的生產環境。因此，對于無縫鋼管收集裝置的深入研究勢在必行。
包鋼無縫鋼管廠與高效軋制國家工程研究中心合作，研究降低鋼管收集裝置沖擊的方案；受現場條件所限，不能在現場進行實驗研究。所以采用大型有限元分析軟件ANSYS，模擬現有生產條件下鋼管的變形情況，然后改變主要參數，找到使鋼管不發生變形的條件，為下一步改造方案提供理論依據。 采用ANSYS/LS-DYNA對鋼管運動沖擊問題進行模擬。鋼管在碰撞前的運動由兩個階段組成：第一階段鋼管在導軌上的滾動；第二階段鋼管脫離導軌落到收集槽中。根據實際生產情況，鋼管在導軌上的滾動距離L和鋼管在收集槽中的落差H2，是決定鋼管沖擊變形的主要因素，計算了不同工況下，L和H2對于鋼管沖擊變形的影響。綜合不同工況的計算結果，得出鋼管落差與塑性變形的關系和鋼管導軌運動距離與塑性變形的關系。
計算模型圖
使用ANSYS軟件進行無縫鋼管的變形模擬，其數據真實性得到了現場的認可，且在獲得數據的同時并未影響生產。模擬的最終結果為新型無縫鋼管收集裝置的設計提供了理論依據，目前依據這一模擬結果設計的第一種方案已完成，正在進行第二種方案的設計。
分析結果1
分析結果2
