环轧过程计算机辅助工程

论述了径、轴向辗环机轧制计算机辅助工程（ＣＡＥ）的结构与功能，分析了ＣＡＥ系统模型的建立方法及矩形截面环轧制的几何运动学关系．给出了ＣＡＥ系统在满足各种轧制约束条件下的优化轧制规程及相应的毛坯设计方法     

环轧过程计算机辅助工程

论述了径，轴向辗环机制计算机辅助工程的结构与功能，分析了ＣＡＥ系统模型的建立方法及矩形截面环轧制的几何运动学关系。给出了ＣＡＥ系统在满足各种轧制约束条件下的优化轧制规程及相应的毛坯设计方法。     

角钢成形过程三维有际元热力耦合模拟

应用ＭＡＲＣ／ａｕｔｏｆｏｒｇｅ商用有限元程序，采用大变形弹塑性有限元方法对角钢的轧制过程进行了三维有限元热力耦合模拟，对模拟过程中涉及到的变形、温度场和宽展等进行了分析和探讨，重点分析了角钢异形孔中轧件的变形和应力分布。     

轧制润滑对H型钢翼缘宽展的影响

轧制工艺润滑能有效减少轧制力,降低能耗,但是在H型钢轧制过程中引入工艺润滑造成了翼缘宽展不均、腹板偏心等缺陷。针对H型钢工艺润滑生产中遇到的问题,建立了H型钢万能轧制过程的有限元模型,对轧辊各部位不同摩擦分布情况进行了仿真模拟,深入研究了轧制润滑影响H型钢翼缘宽展的机理。通过分析不同工况条件下轧件变形区内的摩擦力分布、金属流动等因素,解释了翼缘宽展的机理并得到了翼缘宽展的规律。分析结果表明,对H型钢腹板进行轧制工艺润滑能有效减少轧制力、降低能耗;在其它工艺参数一定的情况下,翼缘宽展随翼缘及轧辊间的摩擦系数增大而减小,且基本上呈线性关系;在翼缘的二个表面中对内侧的摩擦系数更为敏感。现场工艺润滑方案设计时应充分考虑宽展对润滑轧辊不同位置时的敏感性差异。     

钢轨万能轧制过程轨底宽展的理论及实验研究

为了得到钢轨万能轧制过程中轨底的精确宽展,在计算宽展时引入变形协调系数和轧件材质影响系数,确定轨底轧制前、后等效高度以及等效压下量,同时进行18 kg/m普碳钢轻轨的万能热轧实验。通过理论计算结果和实测值可知:当轨底压下率保持不变而轨腰压下率变大时,轨腰延伸系数变大,为了实现变形协调,轨底部分必须有额外的金属向纵向流动以增加轨底的延伸,因此,轨底的宽展明显变小;当水平辊转速变小时,摩擦因数变大,金属的横向流动阻力变大,轨底宽展随水平辊转速的减小而减小;引入变形协调系数修正后的轨底宽展模型计算值比修正前的模型更接近于实测值和模拟值,对钢轨万能轧制过程轧制规程制定具有一定的参考价值。     

热连轧粗轧水平辊多道次可逆轧制宽展有限元模拟

利用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,建立了平轧辊系一体化的三维弹塑性有限元模型;利用小型重启动方法对水平辊多道次连续可逆轧制过程进行了模拟计算,分析了不同轧制规程下轧制出相同厚度中间坯的宽展变化以及不同规格的带钢轧制出不同厚度中间坯的宽展变化.不同轧制规程的模拟结果表明,轧制规程对中间坯的宽度变化关系不大,但是不同的轧制规程消耗的能量不同,所产生的轧制力和轧制力矩也不同.利用小型重启动既可以保证轧制过程的连续性,又可避免模型更新法重复建模的复杂性.     

延伸孔型中轧制时轧件的宽展

平辊轧制时的宽展。立轧道次中的宽展。孔型形状、轧件宽度、张力、轧制速度对宽展值的影响。延伸孔型中轧制时宽展的实用计算公式。计算值与试验结果的比较。     

中厚板边部折叠模拟实验及机理研究

通过对中厚板边部折叠试样的检测分析,对其产生机理和影响因素进行研究. 结果显示,中厚板边部折叠现象是板材横轧宽展过程中侧面材料在轧制中受轧辊作用而翻转到板材表面的结果. 折叠缺陷处所观察到的微观组织结构,是轧制前板材表面在高温下形成的氧化铁及脱碳层形成的. 建立了轧制有限元数值模型,证实折叠缺陷是在轧制过程中由侧面的折叠翻转所造成的. 通过实验室实验,得到铸坯边部质量、轧制制度、宽展道次及轧制压下量对中厚板折叠缺陷的影响. 实验结果表明横轧宽展导致折叠缺陷的出现,铸坯边部质量对其没有影响,轧制过程中铸坯侧边的折叠经翻平形成表面折叠缺陷,随着横轧展宽的道次及压下量增加,折叠缺陷距边部距离变大.     

最佳辊楔切分轧制效果的研究与实践

综合研究了各种参数对切分时轧件尾部不开裂、切分弯曲、切分宽展和切口质量的影响关系，从而可以获最佳切分轧制效果。     

薄板冷轧过程中宽展的变化规律及其影响因素

基于金属流动原理,采用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟薄板轧制过程,研究轧制力、摩擦系数、压下率对轧件宽展变化的影响。结果表明,摩擦系数越大,轧件宽展也越大;轧件的最大宽展随着轧制力的增加而增大,轧制力对轧件后端部分宽展影响程度较大;压下率增大,轧件宽展随之增大,轧件各部分宽展的不均匀程度也在增加。     

中小直径铜杆连轧机孔型系统设计

铜线坯铸连轧生产线是中小直径铜杆轧制生产的关键成套设备,轧制工艺是保证生产质量的重要环节.根据铜加工塑性加工特性及金属连轧理论,结合生产过程,文章提出了中小直径铜杆连轧机整个孔型系统设计方法和参数计算方法,计算了各轧制道次延伸系数、各道次孔型金属充满度等关键参数.并对连轧机中的动态参数进行了计算.实验表明,该设计方法能减少生产故障,提高产品质量,延长轧辊寿命,对连轧机设计有一定指导意义.     

棒线材实现无孔型轧制的研究

利用修正后的Z Wusatowski宽展模型对棒线材实现无孔型轧制进行研究,并对其轧制稳定性条件和轧制力能参数进行了分析和计算。结果表明,在最大倾歪角和导卫间隙系数范围内,棒线材是可以实现无孔型轧制的。     

头部增厚法在中厚板轧制过程中的应用

分析扭振在道次轧制中的变化特点,得知头部咬入阶段的峰值扭矩是制约道次压下量的关键因素.结合整个轧制过程的稳态轧制扭矩的变化规律,提出在展宽阶段和伸长阶段前几个道次采用头部增厚法,即在咬入阶段后的稳态轧制过程适当增加道次压下量.并推导出轧制扭矩和压下量的关系式,得到道次压下量的放大范围.该方法能在不改动轧机设备的前提下提高轧机能力,适合在中厚板轧机上进行推广使用.     

棒材粗轧机组接轴扭矩均衡分配孔型优化设计

以某棒材粗轧机组力矩均衡分配为目标,对各孔型尺寸进行了优化设计。结果表明：优化后各机架力矩富余比较均衡,最小力矩富余有较大提高。     

超宽冷轧机带钢板形特征聚类分析

为准确掌握超宽冷轧机不同宽度带钢的板形特征,以某2180 mm超宽冷轧机1900 mm宽度带钢实测板形数据为研究对象,借鉴“大数据”的思想,结合数据挖掘领域中聚类分析方法,提出基于网格和密度的板形特征聚类方法,并以此方法对几种典型带钢宽度的大量板形实测数据进行分析,得到不同宽度带钢的板形特征。以分段函数对板形特征进行多项式表达,得到不同宽度带钢的板形特征参数化分析结果。提出的基于网格和密度的板形特征聚类与分析方法,能够快速准确地对大量板形实测数据进行分析,提取出长期生产过程中板形缺陷特征并得到参数化表达,从而为冷连轧机,特别是超宽带钢冷连轧机的辊形改进和控制策略优化提供数据基础。     

基于遗传算法的热连轧机负荷再分配

以工业轧机为对象,根据热连轧板形前馈的特点,研究提出了基于遗传算法的轧制力负荷再分配的模型.实验数据对比分析结果表明,使用该策略能够获得良好的板形及生产的平稳过渡,可用于热连轧生产.     

基于遗传算法的UCM双机架冷轧机弯辊力设定模型

建立了宽带铜6辊紧凑式冷轧机组弯辊力设定综合模型,以提高带铜板形质量．采用大型通用有限元软件建立了辊系弹性变形三维有限元模型,结合工业轧机整体取样,分析了双机架冷轧机多轧程各道次带铜板形比例凸度变化,确定了板形的主要影响因素;以板形良好为目标、双机架弯辊力的相对余量均匀作为约束条件,建立了基于遗传算法的工作辊和中间辊的弯辊力设定数学模型．本模型应用于1500mm6辊UCM大型工业轧机连续轧制试验取得明显改善带钢板形和提高对带钢来料凸度波动变化适应能力的实际效果．     

5052铝合金轧制织构演变的定量分析

采用X射线衍射仪研究了5052铝合金在冷轧过程中织构的演变规律,建立了织构体积分数与轧制真应变的数学关系式。结果表明,在冷轧过程中初始的cube织构逐渐转化为纤维轧制织构,随冷轧压下量的增加,cube、r-cube、remainder和r-Goss组分的体积分数减少,而纤维组分的体积分数增加;织构体积分数与轧制真应变的数学关系式能很好地模拟铝合金轧制过程中织构的演变;分析了轧制过程中不同织构组分的演变速率,发现随轧制真应变的增加,纤维组分的形成速率先增加而后降低。     

GA—BP网络混合建模方法及其在冷轧参数优化中的应用

提出基于遗传算法与BP网络混合建模的冷轧参数智能优化新方法,该方法具有学习功能强、计算精度高、使用方便等特点,且适合在线计算、实验证明了该方法的有效性,为冷连轧机组轧制规程的智能优化设计提供了一条新的途径。