中型熱軋H型鋼精軋過(guò)程的數(shù)字化仿真研究.pdf

1、H型鋼是一種截面面積分配更加優(yōu)化、強(qiáng)重比更加合理的斷面型材，因其優(yōu)良的力學(xué)特性在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用日益增強(qiáng)。為解決尺寸精度和力學(xué)性能的問(wèn)題，擴(kuò)大產(chǎn)品的品種規(guī)格，迫切需要對(duì)軋制過(guò)程的進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬，以期達(dá)到優(yōu)化熱軋工藝參數(shù)、控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 本文選擇中型熱軋H型鋼精軋過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬作為研究課題，利用熱力耦合大變形理論對(duì)熱軋過(guò)程中金屬的變形、溫度及其影響因素進(jìn)行分析，同時(shí)分析軋后軋件的溫度場(chǎng)

2、變化及殘余應(yīng)力。 為獲取高溫下材料熱物理屬性，使用Gleeble—1500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)試件進(jìn)行800—1000℃之間的熱模擬試驗(yàn)，研究某特定變形量條件下變形溫度、應(yīng)變速率對(duì)材料本構(gòu)曲線的影響，測(cè)定在不同應(yīng)變速率條件下的本構(gòu)關(guān)系曲線，并通過(guò)數(shù)據(jù)擬合得到實(shí)驗(yàn)材料的本構(gòu)模型，獲得本研究中數(shù)值模擬所需的基本參數(shù)。 建立熱軋中型H型鋼精軋過(guò)程的三維有限元熱力耦合模型，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件，設(shè)定初始條件和邊界條件等參數(shù)，同時(shí)為避免軋

3、制過(guò)程中軋件網(wǎng)格變形過(guò)大而影響計(jì)算精度，采用網(wǎng)格重構(gòu)方法對(duì)此過(guò)程進(jìn)行數(shù)值分析，保證了軋制模擬過(guò)程順利實(shí)現(xiàn)。利用H型鋼精軋三維有限元熱力耦合模型分析后可以得到各個(gè)機(jī)架間軋件的應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布情況，根據(jù)有限元分析結(jié)果，研究軋件內(nèi)部金屬質(zhì)點(diǎn)的縱向流動(dòng)，分析軋件在軋制過(guò)程中變形情況與金屬流動(dòng)情況，對(duì)軋件進(jìn)行寬展分析，為合理制定規(guī)程提供了有益參考。 建立軋后軋件散熱分析有限元模型，分析H型鋼冷卻的溫度、殘余應(yīng)力，將計(jì)算得到的軋件溫度和軋