大型H型鋼熱軋成形工藝有限元仿真技術(shù)研究.pdf

1、H型鋼最初是由工字鋼優(yōu)化發(fā)展而來(lái)的一種經(jīng)濟(jì)斷面型材，由于其優(yōu)越的力學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用與各種鋼結(jié)構(gòu)建筑中。在發(fā)達(dá)國(guó)家，H型鋼的使用量占鋼結(jié)構(gòu)建筑用鋼總量的50％以上。因此一個(gè)國(guó)家熱軋H型鋼的生產(chǎn)情況，不僅代表其型鋼生產(chǎn)水平，也是衡量其鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)通過(guò)十多年的大力扶持與推廣，熱軋H型鋼的生產(chǎn)發(fā)展迅猛，但是大型鋼結(jié)構(gòu)建筑中所必需的大規(guī)格熱軋H型鋼，由于具有較大的深寬比，成形更困難，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求更高，在國(guó)內(nèi)發(fā)展相對(duì)較緩。

2、　　 為了深入研究大型H型鋼的成形工藝，本文以萊鋼大型H型鋼生產(chǎn)線的典型型號(hào)為例，運(yùn)用金屬塑性成形仿真技術(shù)對(duì)其軋制全過(guò)程進(jìn)行仿真研究，不僅揭示了大型H型鋼金屬塑性成形規(guī)律，而且通過(guò)對(duì)軋輥進(jìn)行彈性建模，得到了軋輥在軋制過(guò)程中的受力與變形情況，研究成果為實(shí)現(xiàn)軋件尺寸精度控制和軋機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行控制提供參考。
　　 本課題在有限元軟件ABAQUS平臺(tái)上，綜合運(yùn)用顯式算法和隱式算法，對(duì)大型H型鋼的軋制過(guò)程和間隙散熱過(guò)程進(jìn)行有限元建模，并采用

3、基于網(wǎng)格重構(gòu)技術(shù)的多道次H型鋼熱軋過(guò)程分析流程，仿真模擬了熱軋大型H型鋼從坯料到成品的軋制全過(guò)程，確保了多道次成形過(guò)程有限元模擬的連續(xù)性。
　　 根據(jù)建立的有限元仿真模型，以及得到的生產(chǎn)過(guò)程中全面的軋制參數(shù)，本文詳細(xì)討論了在異型坯開(kāi)坯階段和精軋X-H軋制階段的各軋制道次中軋件與軋輥的受力與變形狀況，以及期間軋件溫度的變化規(guī)律。通過(guò)綜合分析軋輥與軋件之間的相互作用，得到了大型H型鋼在不同軋制道次的金屬流動(dòng)規(guī)律，為產(chǎn)品缺陷研究，以及