基于DEFORM-3D平臺1Cr13板材熱軋數(shù)值模擬研究.pdf

1、在分析了國內(nèi)外板材軋制數(shù)值模擬發(fā)展及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過有限元法對軋制過程進行了數(shù)值模擬，以探求軋制過程中的規(guī)律，為合理制定工藝參數(shù)，優(yōu)化工藝結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支持和理論依據(jù)。 本論文研究的主要內(nèi)容有： (1)通過1Cr13高溫拉伸試驗研究400℃、500℃、600℃、650℃、700℃溫度點下的屈服強度，抗拉強度等基本力學性能。利用試驗得出的400℃、700℃溫度點下的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，在DEFORM-3D平臺上對其它溫度點進行拉

2、伸試驗數(shù)值模擬。結(jié)果直觀地顯示了各階段應(yīng)力應(yīng)變分布及試樣的變形過程，仿真屈服強度、最大抗拉強度等與試驗實測值吻合較好，隨著有限元軟件的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬有望成為拉伸試驗的另一手段。利用該數(shù)值模型外推得到了900℃、1000℃、1100℃的應(yīng)力應(yīng)變曲線，從而為本構(gòu)模型的建立奠定基礎(chǔ)。為該材料軋制模型的建立提供必要的力學性能數(shù)據(jù)，以便熱軋模擬能夠更精確的進行。 (2)對1Cr13材料進行熱軋數(shù)值分析，用云圖直觀地反映出軋制各個階段應(yīng)

3、力應(yīng)變分布情況，并通過多組試驗對影響軋制壓力的參數(shù)如軋制溫度、軋輥轉(zhuǎn)速、壓下量、軋板厚度進行了分析，得到了軋制溫度、軋輥轉(zhuǎn)速、壓下量、軋板厚度對軋制壓力的影響規(guī)律。 (3)將模擬軋制壓力值與西姆斯熱軋軋制力公式計算出的理論值進行比較，兩者的變化趨勢一致，但有一定的誤差存在，對誤差存在的原因進行了分析。 (4)通過對影響軋板應(yīng)變程度的參數(shù)如：壓下率、寬高比(B/H)、軋制溫度、軋制轉(zhuǎn)速等進行研究，得到了軋制應(yīng)變滲透到中心層

4、的臨界值，并分析了壓下率、寬高比(B/H)、軋制溫度、軋制轉(zhuǎn)速對應(yīng)變以及板材側(cè)形的影響規(guī)律。用點跟蹤法對不同厚度層上的應(yīng)變進行跟蹤，分析了在厚度層上應(yīng)變分布規(guī)律。 (5)對熱軋溫度場和應(yīng)力應(yīng)變場進行了耦合數(shù)值模擬，分傳送階段、軋制進行階段、噴水冷卻階段、返溫階段進行熱軋模擬，得到了各個階段軋板溫度場的分布規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變場分布規(guī)律。研究了典型節(jié)點溫度隨時間的變化規(guī)律，分析了耦合應(yīng)力應(yīng)變場的變化規(guī)律，與非耦合應(yīng)力應(yīng)變場的變化規(guī)律進行