基于大、小變形理論的鋼筋調(diào)直機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

朱曉巖，張世邦，李頌華，魏 超

(1.沈陽(yáng)建筑大學(xué)工程訓(xùn)練中心，遼寧 沈陽(yáng) 110168；2.沈陽(yáng)建筑大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168)

調(diào)直機(jī)是一種常見(jiàn)于建筑施工場(chǎng)所的工程機(jī)械，應(yīng)用最廣泛的是平行輥式調(diào)直機(jī)。調(diào)直工藝經(jīng)上百年的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在調(diào)直方案上有大壓彎變形理論和小壓彎變形理論，對(duì)于不同種類和應(yīng)用場(chǎng)合的工件，都有了相應(yīng)的調(diào)直辦法。以前采用的調(diào)直方案都是一步反彎調(diào)直，即大、小壓彎變形理論的單獨(dú)應(yīng)用，但隨著現(xiàn)代材料強(qiáng)度的提高和調(diào)質(zhì)處理的廣泛使用，也給調(diào)直工藝提出來(lái)更高的要求。V.N.Shinkin[1]建立了新的調(diào)直輥下壓量的近似算法；楊會(huì)林等[2]通過(guò)研究得出使用大壓彎變形時(shí)過(guò)大的反彎對(duì)于調(diào)直并沒(méi)有好處；崔甫等[3-4]對(duì)大、小壓彎變形理論和應(yīng)用做出了深入的分析并提出三步反彎調(diào)直理論；鄭夕健等[5]以小壓彎變形探究調(diào)直機(jī)不同壓下量對(duì)工件調(diào)直力的影響；萬(wàn)先松等[6]研究了大壓彎變形理論并制定了精確的調(diào)直規(guī)程。

在鋼筋塑性變形理論中有兩種理論是相對(duì)被大家接受的，塑形大變形和塑形小變形理論是鋼筋塑形變形調(diào)直理論中兩種不同的塑形回彈情況。大變形理論消除曲率的過(guò)程為先對(duì)某一方向進(jìn)行大的壓下彎曲，再反向縮小彎曲，最后統(tǒng)一整體曲率；當(dāng)使用比較小的彎曲率來(lái)壓彎鋼筋時(shí)，并且根據(jù)調(diào)直方程計(jì)算每次反向彎曲曲率比,小變形理論認(rèn)為鋼筋在調(diào)直過(guò)程中的整體曲率不均勻,小變形理論的壓彎曲率比按初始曲率或殘余曲率比的大小計(jì)算，消除了鋼筋的反向彎曲，但鋼筋的彎曲方向不均勻，殘余曲率接近消失，保證了殘余曲率的進(jìn)一步減小[7]。

在近些年來(lái)的鋼筋調(diào)直實(shí)踐證明，對(duì)于橫截面不規(guī)則的鋼筋，更適用于大變形理論；對(duì)于截面規(guī)則的圓棒材，更適用于小變形理論。但是二者之間存在著一些不足。小變形理論與大變形理論相比，對(duì)鋼筋的壓彎次數(shù)需求更多，這就會(huì)造成加工硬化；大變形理論中，鋼筋結(jié)構(gòu)由于受到反向彎曲變形的作用會(huì)被毀壞，甚至產(chǎn)生裂痕，嚴(yán)重影響使用性能。所以，根據(jù)不同鋼筋的實(shí)際情況，可以采取不同的調(diào)直方法。

基于上述分析，筆者研究異輥距鋼筋調(diào)直機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)調(diào)直的質(zhì)量和加工性能的影響，選定方案是將上述兩種變形理論在不同的調(diào)直階段中組合應(yīng)用，就是在調(diào)直初期應(yīng)用大變形理論，進(jìn)行大變形調(diào)直，在調(diào)直后期采用小變形理論進(jìn)行調(diào)直；輥系是排列方式是大輥徑調(diào)直在前，小輥徑調(diào)直在后，這種排布方式既可以對(duì)前幾個(gè)輥?zhàn)赢a(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行緩沖，避免出現(xiàn)需要經(jīng)常更換輥?zhàn)拥那闆r，又可以減小出口的空白矯直區(qū)和殘余變形。研究表明：這兩種理論互相融合的實(shí)施方案，解決了不同輥?zhàn)邮芰Σ幌嗟鹊睦щy，并且總的調(diào)直力也大為減小。

1 異輥距調(diào)直機(jī)基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算

1.1 異輥距調(diào)直機(jī)輥數(shù)的選取

調(diào)直件應(yīng)用的是截面為圓形沒(méi)有肋的HRB400E鋼筋。鋼筋兩側(cè)變形是鏡像的，初始相對(duì)扭矩比為5。在大型軋輥彎曲前，兩側(cè)的彎曲快速同向化，殘余量趨于一致，大輥的輥數(shù)也是通過(guò)前向函數(shù)來(lái)計(jì)算的。鋼筋產(chǎn)生大壓彎變形之后，進(jìn)入后面的小輥徑輥組進(jìn)行調(diào)直，調(diào)直質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提高。小輥徑組的輥數(shù)可以由鋼筋的撓度決定得出。異輥距調(diào)直機(jī)調(diào)直過(guò)程示意圖如圖1所示。

圖1 異輥距調(diào)直機(jī)調(diào)直過(guò)程示意圖

調(diào)直機(jī)前面的大輥徑輥組調(diào)直原理采用大變形理論，彎曲率比為1.678 7是由小變形理論計(jì)算得來(lái)的，大壓彎量應(yīng)該選取比上述取值更大的值，但是取值也不宜過(guò)大。由于調(diào)直件應(yīng)用的是截面為圓形沒(méi)有肋的HRB400E鋼筋，壓彎比率取值為3～5[8-9]。

調(diào)直機(jī)后小輥徑輥組的矯直原理采用小變形理論，當(dāng)彈復(fù)曲率比與反彎曲率比之比相等時(shí)，對(duì)鋼筋進(jìn)行矯直。鋼筋的調(diào)直公式為

(1)

式中：C0為原始曲率比；Cw為反彎曲率比。

當(dāng)式(1)中對(duì)應(yīng)于不同Cw的Cf的大小為C0=0時(shí)，通過(guò)將計(jì)算出的Cf替換為CC=Cw-Cf，可以得到殘余曲率比。

由此計(jì)算得出：10次反復(fù)彎曲后，鋼筋達(dá)到調(diào)直精度的要求，殘余曲率為0.018 4，殘余撓度為0.144 mm/m。在實(shí)際工作條件下，壓下調(diào)整裝置和輥?zhàn)又睆綄?duì)調(diào)直機(jī)中每個(gè)輥?zhàn)拥膲毫Χ加幸欢ǖ挠绊?，通常?huì)增加一個(gè)或兩個(gè)輥?zhàn)?，以減少理論與實(shí)際的偏差。

筆者共使用了13個(gè)工作輥，即6臺(tái)在上一排(可單獨(dú)調(diào)節(jié)至較低的壓力)，7臺(tái)在下一排，理論殘余撓度為0.642 mm/m。表1為調(diào)直過(guò)程中各輥處鋼筋殘余彎矩比情況。

表1 調(diào)直過(guò)程中各輥處鋼筋殘余彎矩比

1.2 輥徑計(jì)算

選取調(diào)直輥的輥徑時(shí)要同時(shí)斟酌進(jìn)給物的咬入條件和調(diào)直輥下工件的接觸強(qiáng)度。調(diào)直所需的壓彎曲率Aw要比彈性極限曲率大很多。Aw的增加與工件的原材料和斷截面形狀的形狀有關(guān)。例如：集中在工字形或管形類斷面的金屬材料的數(shù)值范圍為1.1～2。因?yàn)镃w的曲率比值等于壓彎曲率除以彈性極限曲率At，即用于調(diào)直曲率的倍數(shù)。總之，當(dāng)已知Cw(壓彎曲率比值)時(shí)，能得出Aw的負(fù)一次冪就是所需調(diào)直輥的半徑：

(2)

式中：R為調(diào)直輥半徑，mm；Aw為壓彎曲率；Cw為壓彎曲率比；At為彈性極限曲率；E為材料的彈性模量，MPa；H為材料的直徑，mm；σt為彈性極限，MPa。

調(diào)直輥直徑為

(3)

式中：D為調(diào)直輥直徑，mm。

為方便起見(jiàn)，采用了單位厚度輥徑值dH=D/H的方法。

從鋼筋材料來(lái)看，鋼筋材料對(duì)Cw的取值有影響，其強(qiáng)度、強(qiáng)化特性越高，其值越大。當(dāng)工件厚度H<0.5 mm時(shí)，輥徑D很小。輥徑過(guò)小，對(duì)機(jī)架結(jié)構(gòu)安排有很大的影響，因?yàn)槿绻亸竭^(guò)小抵抗沖擊的能力越低。由此可知，調(diào)直輥徑采用過(guò)小的尺寸，調(diào)直的效果越好。但是對(duì)于輥式調(diào)直機(jī)來(lái)說(shuō)，要調(diào)直尺寸特別小的工件是不可能完成的。鋼筋彈性模量E=206 000 MPa，矯直時(shí)抗彎模量較大的Cw=4，矯直該工件所需的最大單位輥徑值可在dH=206 000/σt=51 500/σt時(shí)求解。

在調(diào)直過(guò)程中，由于變形量較大，所以容易造成壓下率不穩(wěn)定而導(dǎo)致帶鋼跑偏。為了避免這種情況發(fā)生，必須對(duì)調(diào)直機(jī)進(jìn)行改進(jìn)?？梢园唁摻钫{(diào)直模型簡(jiǎn)化成調(diào)直的是圓柱面和平面，并用接觸應(yīng)力來(lái)限制調(diào)直輥的輥徑，參見(jiàn)式(4)。

(4)

根據(jù)對(duì)鋼筋咬入情況的分析，鋼筋咬入模型如圖2所示。鋼筋可以成功調(diào)直的條件：

圖2 鋼筋咬入模型

Fx+Px>Nx.

(5)

式中：Fx為下輥送進(jìn)力；Px為上輥咬入摩擦力P水平方向的分力；Nx為上輥推出力水平方向的分力。

根據(jù)受力平衡條件可知y方向有

Fy=Ny+Py=Ncosα+μPsinα.

(6)

式中：調(diào)直輥和鋼筋法向壓力分別為N、Fy，Py為上輥咬入摩擦力P水豎直方向的分力，咬入角為α，接觸面的摩擦系數(shù)為μ。

由圖2可知，F(xiàn)x=μFy，P=μN(yùn)，Px=μN(yùn)cosα，Nx=Nsinα。咬入條件為

μFy+μN(yùn)cosα>Nsinα.

(7)

將式(6)代入式(7)整理得

2μcosα+(μ2-1)sinα>0.

(8)

式中：μ為調(diào)直輥面與鋼筋表面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，μ=0.2。由圖2咬入模型幾何關(guān)系可知，cosα=(R-e)/R；sinα=(2Re-e2)1/2/R；e為上調(diào)直輥的壓下量，設(shè)定e=3.3485σtR2/EH，mm；代入式(8)中得出：

R2-13.52Re+6.76e2>0.

(9)

解得：

根據(jù)以上計(jì)算，單位厚度輥徑值是選擇輥徑的重要依據(jù)。需要矯直的工件是一根直徑為8～12 mm的HRB400E型鋼筋。眾所周知，最終將計(jì)算出的σt=400 MPa，將輥徑從112 mm矯直為185 mm。初步選擇輥徑,大型卷材為160 mm，小型卷材為120 mm、125 mm和130 mm。比較這些不同的小輥組，得出了不同輥徑對(duì)調(diào)直機(jī)工作質(zhì)量的影響。

1.3 輥距的計(jì)算

輥距與輥徑的關(guān)系用t=aD表示，其中a值在調(diào)直輥中為1.2，而在整體下壓中為1.1。

(1)最大允許輥距：輥距過(guò)大，難以滿足調(diào)直所需的彈塑性變形，容易滑移，發(fā)生這種情況的話，可以理解為鋼筋不能進(jìn)入調(diào)直輥；最大輥距應(yīng)綜合分析調(diào)直質(zhì)量和咬入條件，取兩個(gè)值中較低者為最大輥距上限。

因此，鋼筋必須彎曲至相當(dāng)于最大原始曲率的1/Pf的最大彈復(fù)曲率，其中Pf=EI/Ms(Ms為塑性彎曲力矩，Ms=σsd3/6；i為慣性矩I=πd4/64)。為保證足夠彎曲程度，必須滿足1/2(D+d)≥1/Pf(D為調(diào)直輥直徑，d為鋼筋直徑)，修改后的Dmax=2Pf-d=2EI/Ms-d。由于設(shè)備和技術(shù)的限制，在實(shí)際生產(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)上述要求，需要對(duì)原計(jì)算公式進(jìn)行修改，以便更準(zhǔn)確地計(jì)算出最佳輥系結(jié)構(gòu)參數(shù)和相應(yīng)尺寸系數(shù)。最后，筆者通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到了在不同工作條件下的最佳壓下量公式。tmax=a(2EI/Ms-d)(a=1/β,即直徑與輥距輥徑的比率)。

從t=aD的輥距與輥直徑之間的數(shù)量關(guān)系中推斷出，調(diào)整后的最大輥距tmax=βEd/19.2σs。

(2)最小允許輥距：當(dāng)鋼筋直徑一定時(shí)，調(diào)直機(jī)輥間距越小越好；若要達(dá)到最大限度地降低擠入量，則必須保證調(diào)直機(jī)輥距取為最小值。要是調(diào)直輥徑太小的話，鋼材表面的局部壓力就會(huì)很大，這樣就加重輥面的磨損情況，鋼筋就有劃傷和壓痕。

(10)

式中：μ1、μ2為鋼筋與調(diào)直輥之間的摩擦系數(shù)，μ1=μ2=0.2；d為鋼筋直徑，mm；P0是最大許用應(yīng)力，P0=2σs。

(11)

式中：Fmax為調(diào)直輥在鋼筋上的最大擠壓力，N；k0max為鋼筋最小彈性和厚度系數(shù)，k0max=0.3；W為鋼筋的彈性斷面系數(shù)，mm3；η為鋼筋強(qiáng)化系數(shù)，η=0.1。

將式(11)代入式(10)中，輥距tmin≥7.15d。經(jīng)計(jì)算，調(diào)直輥輥距為86～178 mm。

1.3.1 輥距的優(yōu)化

將參數(shù)優(yōu)化應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，這樣問(wèn)題就是以總調(diào)直力最小為目標(biāo)在輥距范圍內(nèi)尋找最優(yōu)的輥距。

(12)

式中：Fi(i=1，2，…，n)為各調(diào)直輥處的擠壓力大小，N；Mi為各調(diào)直輥處鋼筋彎曲力矩，kN·m。

調(diào)直輥的擠壓力可以通過(guò)調(diào)節(jié)彎曲鋼筋所需的調(diào)直力矩來(lái)計(jì)算[10]。筆者提出一種簡(jiǎn)便計(jì)算調(diào)直輥所受擠壓力的方法，將調(diào)直模型簡(jiǎn)化為具有集中載荷的連續(xù)梁，輥?zhàn)釉阡摻钌献饔玫恼{(diào)直力相當(dāng)于集中載荷。彎矩值原始曲率與反彎曲率有關(guān)，但很難計(jì)算。可將異輥距調(diào)直機(jī)每卷鋼棒的鋼筋彎曲力矩[11-12]簡(jiǎn)化為：

(1)2、3、4、5號(hào)調(diào)直輥上的鋼筋產(chǎn)生純塑性變形，即M2=M3=M4=M5=Ms。

(2)鋼筋在10、11、12號(hào)調(diào)直輥上相當(dāng)于純彈性變形，即：M10=M11=M12=Mw。

(3)除1號(hào)和13號(hào)輥外，其余調(diào)直輥的鋼筋彎曲力矩為M6=M7=M8=M9=Ma=1/2(Ms+Mw)。

鋼筋的塑性彎曲力矩：Ms=σsS。

鋼筋的彈性彎曲力矩：Mw=σsW。

鋼筋塑性截面系數(shù)：S=d3/6。

鋼筋彈性截面系數(shù)：W=πd3/32。

計(jì)算直徑為12 mm的HRB400E鋼筋的系數(shù)和彎矩：塑性彎曲力矩Ms=115 200 N·mm；Ma=91 529 N·mm；彈性斷面系數(shù)為W=169.65 mm3；彈性彎曲力矩Mw=67 859 N·mm；塑性斷面系數(shù)S=288 mm2。

1.3.2 約束條件

根據(jù)輥距的配置原則，入口輥距遵循從小到大的布局。這種結(jié)構(gòu)可以避免鋼筋咬入時(shí)與鋼筋接觸，促進(jìn)鋼筋的成功進(jìn)入。中間部分的輥距要大，出口端的輥距與入口端成鏡像排列。首先，建立方程的約束條件，將輥距之間的關(guān)系限制為方程組(13)。

(13)

式中：xi(i=1，2，…，12)為調(diào)直部分的輥距代號(hào)；hi(i=1，2，…，12)均為方程序號(hào)。

建立一個(gè)不等式的約束條件,以限制輥距的范圍。如方程(14)中所示，式中：xi(i=1，2，…，12)為輥距代號(hào)；gi(i=1，2，…，12)均為方程序號(hào)。

(14)

在MATLAB中使用fmincon函數(shù)對(duì)輥距進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。多次調(diào)試后改變搜索的初始值，結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)兩位，誤差較小。結(jié)果表明，所得結(jié)果是全局最優(yōu)解。最終的輥距如表2所示。

表2 優(yōu)化后的輥距

優(yōu)化前后各輥受力情況如圖3所示。結(jié)合折線圖分析和計(jì)算結(jié)果可以看出，除了開(kāi)始端和末端1號(hào)和13號(hào)調(diào)直輥受力明顯小外，2～5號(hào)調(diào)直輥受力較大，6～12號(hào)調(diào)直輥受力較小。結(jié)果表明，調(diào)直輥受力更加均勻，調(diào)直過(guò)程趨于穩(wěn)定。

圖3 各輥優(yōu)化前后受力情況

1.4 輥 長(zhǎng)

調(diào)直輥的長(zhǎng)度與調(diào)直輥兩端與孔型之間的結(jié)構(gòu)余量有關(guān)。此外，還與鋼筋的寬度和孔數(shù)有關(guān)。輥長(zhǎng)公式為

L=nBmax+(n-1)b+a.

(15)

式中：n為孔型(槽)數(shù)；Bmax為工件的最大寬度，mm；b為孔型間的結(jié)構(gòu)余量，b=(0.1～0.3)Bmax，mm；a為輥端的結(jié)構(gòu)余量，a=(0.2～0.6)Bmax，mm。

筆者設(shè)計(jì)的調(diào)直輥為單孔型。調(diào)直輥的長(zhǎng)度計(jì)算為12.8～19.2 mm，矯直矯直輥長(zhǎng)度計(jì)算為19 mm并考慮到接觸強(qiáng)度。

2 調(diào)直速度

隨著鋼筋調(diào)直機(jī)的發(fā)展，調(diào)直速度有了很大提升。從原來(lái)的10 m/min低速加工到180 m/min以上的高速加工。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為了確保加工材料有充足的彈性形變，加工時(shí)，調(diào)直速度應(yīng)低于加工材料形變速率[13]。對(duì)于原始曲率、屈服強(qiáng)度和直徑較大的鋼筋，應(yīng)該采用低速調(diào)直。而對(duì)于原始曲率、屈服強(qiáng)度和直徑較小的鋼筋，應(yīng)采用高速調(diào)直，這樣既能縮短加工時(shí)間又可以獲得不錯(cuò)的調(diào)直效果。實(shí)驗(yàn)鋼筋HRB400E型屬于Ⅲ級(jí)鋼，應(yīng)在較低的轉(zhuǎn)速下調(diào)直。反之可選用高速調(diào)直，以避免因塑性變形不完全而產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象。為了獲得精確的調(diào)直速度，每個(gè)調(diào)直輥都由不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。據(jù)市場(chǎng)上現(xiàn)有鋼筋調(diào)直機(jī)的研究[14]，鋼筋調(diào)直機(jī)加工速度在0.6～3 m/s。

在其他條件不變的情況下，只有改變車速，即1.2 m/s，才能達(dá)到最好的矯直調(diào)直效果。在3 m/s時(shí)調(diào)直精度調(diào)直速度提高了12.3%。通過(guò)建立不同參數(shù)下大、小兩種軋輥組軋制的有限元模型，分析了各種工藝參數(shù)對(duì)前、后鼓形量和軋件厚度分布的影響。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，仿真結(jié)果如圖4所示。當(dāng)調(diào)直速度到1.2 m/s時(shí)，大輥前輪的角速度為15 rad/s;小輥后輪的角速度為20.87 rad/s(Φ115 mm)、20 rad/s(Φ120 mm)、19.20 rad/s(Φ125 mm)、18.46 rad/s(Φ130 mm)。

圖4 不同調(diào)直速度下鋼筋的平直度情況

3 模擬仿真

3.1 模型建立與設(shè)定

在分析調(diào)直過(guò)程之前，先簡(jiǎn)化模型。由于仿真是為了便于查看演示調(diào)直過(guò)程和調(diào)直結(jié)果，因此只關(guān)注調(diào)直輥與鋼筋接觸情況，簡(jiǎn)化調(diào)直過(guò)程。調(diào)直輥被認(rèn)為是生產(chǎn)線的中心對(duì)稱性，可以實(shí)心輥輥空心圓筒滾筒，以減少模型中網(wǎng)格數(shù)量并加快運(yùn)行時(shí)間。

在整體模型網(wǎng)格密度的設(shè)定上，為了更加與實(shí)際生產(chǎn)相吻合，網(wǎng)格劃分質(zhì)量的平均值小于0.4。筆者研究的重點(diǎn)是后輥組輥徑尺寸對(duì)鋼筋調(diào)直精度的影響，將調(diào)直輥視作不變形的剛體，在網(wǎng)格劃分時(shí)密度相對(duì)較小，不影響整體結(jié)構(gòu)形狀即可；在對(duì)鋼筋進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)采用較大的密度。

邊界條件設(shè)定：模型中已在調(diào)直位置的鋼筋是不存在彎曲的，取正中間的一個(gè)面作為位移的零點(diǎn)；各個(gè)輥?zhàn)佣x為剛體材料并進(jìn)行位置約束：即各個(gè)輥?zhàn)釉赬，Y，Z方向的位移約束和繞Y軸的旋轉(zhuǎn)約束；根據(jù)仿真模型鋼筋的彎曲程度，通過(guò)理論計(jì)算并結(jié)合實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn)設(shè)定上排輥的壓下量如表3所示。

表3 調(diào)直機(jī)上排輥的壓下量

3.2 仿真結(jié)果分析

采用ANSYS Workbench中瞬態(tài)分析模塊進(jìn)行仿真，調(diào)直前鋼筋形狀如圖5所示。

圖5 鋼筋調(diào)直前形狀

前輥參數(shù)不變的情況下，后輥組的輥徑分別為115 mm、120 mm、125 mm、130 mm，調(diào)直效果見(jiàn)圖6所示。在其他條件相同的情況下，后輥組輥徑為125 mm時(shí)，調(diào)直效果優(yōu)于其他組。

圖6 各輥徑的調(diào)直情況

調(diào)直標(biāo)準(zhǔn)后可實(shí)現(xiàn)鋼筋的撓度Δ<1 mm/m。 首先，在矯直前將進(jìn)入矯直段的鋼筋(這段鋼筋是筆直的，鋼筋中間段作為零位移參考面，由于此段鋼筋并沒(méi)有完全經(jīng)過(guò)調(diào)直處理，所以鋼筋處理后不筆直是正常現(xiàn)象)。當(dāng)后輥組的輥徑為125 mm時(shí)，調(diào)直撓度低于標(biāo)準(zhǔn)要求的撓度，鋼筋的平均殘余撓度為0.643 mm/m。當(dāng)后輥組的輥徑為115 mm時(shí)，矯直鋼筋的鋼筋殘余撓度為0.77 mm/m，雖然符合標(biāo)準(zhǔn)，但與后輥組的輥徑為125 mm相比，調(diào)直效果稍有下降。因此，后輥組輥徑尺寸對(duì)于調(diào)直效果有著重要影響。

4 結(jié) 論

(1)在矯直速度和壓下量相同的情況下，后輥組輥徑越小，鋼筋調(diào)直效果越好；為了在調(diào)直過(guò)程中提高接觸面的穩(wěn)定性，在調(diào)直精度差異較小的情況下，選擇后輥組輥徑相對(duì)較大；后輥組輥徑Φ130 mm調(diào)直后的鋼筋殘余撓度均值為0.665 mm/m，調(diào)直效果雖沒(méi)有后輥組輥徑Φ125 mm理想，為提高調(diào)直過(guò)程中的穩(wěn)定性，應(yīng)優(yōu)先選擇后輥組直徑Φ130 mm的調(diào)直結(jié)構(gòu)。

(2)根據(jù)矯直鋼筋的殘余撓度與矯直鋼筋鋼筋，后輥組輥徑的殘余Φ125 mm可以減少16.49%；為了得到最佳的調(diào)直效果，有必要采用二分法，在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化；通過(guò)對(duì)二次、三次以及四次仿真所得數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析可以看出：當(dāng)模型中參數(shù)取不同值時(shí)，其得到的調(diào)直效果也不盡相同，所以選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)是很重要的。