H型鋼開坯熱軋過程的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、H型鋼具有一種合理的經(jīng)濟斷面，與普通的工字鋼相比，使用更加方便，而且有很好的經(jīng)濟效益，已廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑工程和公用基礎(chǔ)設(shè)施等方面。在H型鋼的軋制過程中，由于腹板和翼緣相互影響使金屬的流動極為復(fù)雜，工藝難度很大，生產(chǎn)中易出現(xiàn)多種問題。 H型鋼軋制的數(shù)值模擬是一個典型的幾何、物理和邊界條件三重非線性動力學(xué)問題，本論文依據(jù)大變形彈粘塑性動力學(xué)有限元理論，利用非線形動力學(xué)有限元軟件LS-DYNA對H型鋼開坯軋制過程進行了數(shù)值模擬計算

2、。 論文詳細(xì)介紹了大變形動力學(xué)數(shù)值計算方法、彈粘塑性本構(gòu)關(guān)系和LS－DYNA在求解計算中一些關(guān)鍵技術(shù)問題的處理方法；通過Gleeble-1500熱模擬機測得了H型鋼材料的高溫應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并獲得了相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)；利用正交實驗設(shè)計了F孔孔型及其壓下規(guī)程，并分析了各個方案下的模擬結(jié)果，提出了優(yōu)化后的孔型設(shè)計方案，通過該方案模擬計算了H型鋼的整個開坯軋制過程，分析了各個道次的軋制結(jié)果。 論文通過計算得到以下結(jié)論：在G孔軋制中

3、，軋件較高，變形不易滲透，腹板中部變形較小，腹板幾乎沒有明顯寬展，變形主要集中在軋制方向；在F孔的四道次軋制中，前兩個道次由于H形斷面形狀還未成形，特別是翼緣還沒有與上下軋輥形成的孔型完全接觸，因此造成前兩道充滿度不是很好，隨著軋制過程的繼續(xù)，軋件的充滿度趨于正常；對于F孔第四道次，不能為了追求快速軋制而使該道次壓下量設(shè)計過大，可以在條件允許的情況下，適當(dāng)增加軋制道次數(shù)； H型鋼D孔軋制中存在著金屬的雙向交換，導(dǎo)致應(yīng)變在橫截面內(nèi)分布很不