热连轧过程仿真及工艺优化

《热连轧过程仿真及工艺优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要板带热连轧过程中，应力应变场和温度场的分稚是直接影响轧机负荷合理分配、最终产品尺寸精度及组织性能的重要因素。有限元理论为研究热连轧过程提供了分析手段，而大型商业有限元分析软件MSC．MARC／Mentat则是其研究的重要工具之一。在热连轧过程中采用有限元方法进行数值模拟分析可以为实际生产提供合理的工艺参数，便于延长轧机的寿命，提高产品质量。本文选用某厂轧制规程，结合热连轧过程的特点，针对材料为Q235的轧件变形时所具有的材料非线性、接触非线性等问题，有效处理了连轧过程加载和边界问题，并考虑温度场与应力应变场

2、的相互影响，运用热力耦合分析法，建立了热连轧模拟的三维有限元模型，对轧制过程进行了数值模拟，分析了轧件的塑性变形规律、应力应变场、温度场及轧制力的变化规律，为进一步研究轧后组织演变和性能预报分析提供了依据。轧件成形质量受很多因素影响，特别是轧制速度和压下量对轧件最终质量影响显著。为了探讨轧制工艺参数对轧制过程的影响，采用上述模型，分别改变轧制速度与压下量，分析其应力应变场及温度场的变化情况，为改进和优化轧制工艺提供了理论指导。关键{司：热连轧；热力耦合；数值模拟；轧制速度；压下量；工艺参数lilt}：业火学工学

3、硕’E学位论文AbstractInthehotroiling，thestripstress、strainandtemperatureaffectthedistributionoftherollingmillload，thefinishingplatethicknessprecisionandstructureperformance．Usingthefiniteelementmethodastheoreticalbasis，theprocessofthehotrollingissimulatedbythegian

4、tFEMsofl--MSC．MARC／Mentat．FEMnumericalsimulationisausefultooltosimulatethehotrollingprocess,itcouldhelptoextendthemilllifeandimprovethequalityoftheplate．AccordingtoQ235，thispaperdevelopthe3DFEMmodelwhichconsiderthefeatureofrolling，materialandcontactnonlinear

5、,interrelationshipofstress、strainandtemperatureandtreattheloadandboundaryconditionusingthethenno—mecbanicatcouplingmethod．Throughthenmnericalsimulationofhotrolling，theplasticdeformationruleandthechangesofstress、strain、temperatureandrollingforceisdescribed．Th

6、eseresultscallbeusedforinvestigationofmicrostructuralevolutionandmechanicalpropertyprediction．7I'hcqualityofhotrollingproductsissubjecttomanyfactors，especiallytheroilingspeedandrollingschedule．Toexplorerollingprocessesparametersoftheimpactofrollingprocess，th

7、ispaperusingthe3DFEMmodelwhichindividuallychangethespeedandrollingscheduleanalysisthestress、strainandtemperatureforthechangestoimproveandoptimizetherollingprocessesprovidedtheoreticalguidance．Keywords：hotrolling，thermo—mechanicalcouplingnumericalsimulation，r

8、ollingspeed。rollingscheduleprocessesparameters第章绪沧第一章绪论1．1引言金属塑性成形是金属加：J：的方法之～，它是利用金属材料在外力的作用下所产生的塑性而变形，并获得所需零件形状。塑性加工历史悠久，在现代工业中占有非常重要的地位，已成为当今制造业的重要技术基础。近终形连铸(nearnetcasting)，特别是薄板坯连铸连轧(thinsl