中型熱軋H型鋼精軋過程的數(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、強重比更加合理的斷面型材，因其優(yōu)良的力學特性在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛應用，在國民經(jīng)濟建設中的作用日益增強。為解決尺寸精度和力學性能的問題，擴大產(chǎn)品的品種規(guī)格，迫切需要對軋制過程的進行計算機仿真模擬，以期達到優(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型鋼精軋過程的計算機模擬作為研究課題，利用熱力耦合大變形理論對熱軋過程中金屬的變形、溫度及其影響因素進行分析，同時分析軋后軋件的溫度場

2、變化及殘余應力。 為獲取高溫下材料熱物理屬性，使用Gleeble—1500型熱模擬試驗機對試件進行800—1000℃之間的熱模擬試驗，研究某特定變形量條件下變形溫度、應變速率對材料本構(gòu)曲線的影響，測定在不同應變速率條件下的本構(gòu)關(guān)系曲線，并通過數(shù)據(jù)擬合得到實驗材料的本構(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型鋼精軋過程的三維有限元熱力耦合模型，根據(jù)實際生產(chǎn)條件，設定初始條件和邊界條件等參數(shù)，同時為避免軋

3、制過程中軋件網(wǎng)格變形過大而影響計算精度，采用網(wǎng)格重構(gòu)方法對此過程進行數(shù)值分析，保證了軋制模擬過程順利實現(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機架間軋件的應力場和溫度場分布情況，根據(jù)有限元分析結(jié)果，研究軋件內(nèi)部金屬質(zhì)點的縱向流動，分析軋件在軋制過程中變形情況與金屬流動情況，對軋件進行寬展分析，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、殘余應力，將計算得到的軋件溫度和軋