連續(xù)鑄軋多場耦合建模及工藝參數(shù)匹配規(guī)律的仿真研究.pdf

1、鋁板帶坯連續(xù)鑄軋技術(shù)已成為當今世界上生產(chǎn)鋁板帶的重要方法之一，目前世界上鋁軋材坯料的30％左右，我國的70％以上都是通過鑄軋生產(chǎn)的，且所占比例正在迅速增加。90年代以來，世界上從事鑄軋生產(chǎn)的各大公司，都在努力挖掘連續(xù)鑄軋的技術(shù)潛力，希望通過提高鑄軋速度、降低鑄坯厚度來提高生產(chǎn)效率，相應(yīng)地也進行了一系列的試驗和研究工作。由于具有效率高、成本低等優(yōu)點，數(shù)值仿真技術(shù)尤其是有限元方法在連續(xù)鑄軋研究中得到了廣泛應(yīng)用。 本文利用大型有限元分

2、析軟件MARC對連續(xù)鑄軋過程進行熱力耦合分析，著力研究了以下問題： 1. 基于剛粘塑性理論和基本傳熱方程，綜合考慮鑄軋輥輥套和鑄坯的彈塑性變形對溫度場和應(yīng)力場的影響，建立了熱力耦合數(shù)學和物理模型； 2. 基于純鋁高溫流變本構(gòu)方程和接觸熱導模型，通過MARC用戶子程序接口，對MARc進行了二次開發(fā)，并對仿真和數(shù)值模型進行了修正，準確的模擬了鑄坯從液態(tài)到固態(tài)直至鑄坯出口溫度穩(wěn)定這一整個立板一穩(wěn)定鑄軋過程； 3.

3、 全面、系統(tǒng)地分析了不同工藝參數(shù)，主要是鑄軋速度、鑄坯厚度和輥套材料導熱系數(shù)，在超薄快速鑄軋條件下對鑄坯、輥套溫度場和應(yīng)力場分布的影響，為連續(xù)鑄軋?zhí)貏e是超薄快速鑄軋?zhí)峁┕に噮?shù)匹配規(guī)律的指導性依據(jù)； 4. 根據(jù)實地工業(yè)實驗情況，建立了鑄軋過程的連續(xù)提速和連續(xù)壓下有限元分析模型，以更準確的分析鑄軋速度和鑄坯厚度對溫度場和應(yīng)力場的影響，從而更好的為鑄軋工藝提供技術(shù)指導； 5. 建立了軋輥和鑄坯的三維熱力耦合模型，分析了鑄