高速线材轧制全程温度曲线有限元模拟

采用Deform模拟计算加热炉铸坯温度分布,并通过"黑匣子"试验验证,当加热时间为70 min时,铸坯心部与表面温差约66℃,80 min时降到15℃. 模拟计算轧制和水冷过程心部和表面温度曲线,并通过测温仪验证,得出准确的摩擦热、塑性变形热以及水冷换热系数模型. 采用Fluent模拟计算风机的风场,使用手持测风仪验证,再建立盘条搭接点温度模型,计算出风冷线上强迫对流换热、自然换热和辐射换热系数以及相变潜热,使用热成像仪测温验证. 模拟与试验结果十分吻合.     

大规格轴承钢棒材连轧工艺有限元模拟与分析

结合现场轧制工艺条件,采用大型非线性有限元软件对大规格轴承钢棒材连轧工艺进行数值模拟,主要分析大规格轴承钢棒材在热连轧过程中各道次等效应变场和轧制力分布情况。结果表明,大规格轴承钢棒材在各道次轧制过程中的变形区域主要集中在轧件的表层,芯部等效应变较小;各道次之间轧制力急剧变化不利于轧制工艺的改善,同时也会对轧制设备提出更高的要求;各道次轧制力分布不均匀主要是由现场轧制工艺规程中各道次轧件压下量分配不当造成的。     

棒线材连轧过程数学模型

在筱开发出的孔型轧制中金属变形特性、力学性能等模型基础上,通过补充孔型尺寸计算、咬入条件验算等模型,构造出棒线材连轧过程工艺参数计算系统模型。该模型具有数学上的连续性,可描述连轧过程中各道次轧制参数的变化规律及其相互关系,并可用于建立轧制工艺优化系统。     

轧制过程的显式动力学有限元模拟

分析了显式动力学弹塑性有限元方法的计算过程,并用其对平板轧制问题进行了模拟计算·模拟时轧辊采用刚性材料模型,轧件采用双线性强化材料模型,轧件具有一定的初始速度并向辊缝运动,咬入后靠摩擦完成轧制过程·通过模拟计算,得出咬入、稳定轧制和抛钢阶段整个轧制过程的应力应变场·将板宽对称中心线轧制压力分布的计算结果与实验值进行对比,表明计算结果准确·另外通过对计算结果进行分析还可以得出,在稳定轧制阶段存在弹性预变形区、塑性变形区和弹性恢复区;轧制压力沿接触面的分布在入口和出口的变化梯度较大,中间区域的变化梯度较小·     

带钢热连轧过程轧制力有限元模拟

应用DEFORM-2D软件对带钢热连轧过程的轧制力进行了有限元模拟,并与宝钢轧制力模型进行了比较。模拟结果表明,有限元模型计算的轧制力与现场实测数据接近,且计算精度高于宝钢轧制力模型,该模拟对现场轧制工艺参数的调整优化有重要的参考价值。     

棒线材生产新工艺分析

对近年来国内出现的棒线材生产新工艺进行了分析.围绕着无头轧制,热送热装,感应加热,低温轧制,棒材表面淬火及自回火,轧后控冷等技术的发展现状,作用机理和应用效果展开讨论,并提出了亟待解决的问题.这些工艺技术不但适用于新建厂,而且也适用于已有轧钢厂的技术改造.     

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。     

有限元软件ANSYS在轧制过程中的应用

介绍了有限元法和数值模拟技术的产生、发展及ANSYS软件的主要功能，用ANSYS软件对轧制过程进行了数值模拟,模拟结果与工程实际情况相符合。     

CSP连轧过程变形的有限元分析

借助Marc商用软件,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,对薄板坯CSP连轧过程的变形过程进行模拟,分析了轧制过程中各道次轧件等效应力、等效应变、等效应变速率和轧制力的变化．结果表明：在轧制变形区内,等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值;而在轧件入口表面附近等效应力和等效应变速率最大;在轧制稳定阶段．轧制力在微小范围内波动;轧制力模拟值与实测值基本一致．分析结果可以为工业生产提供参考．     

板带轧制过程温度场有限元模拟及影响因素分析（Ⅰ）

采用弹塑怀大变形热力耦合有限元法研究了铝板温轧过程，侧重计算轧件厚向温度分布，并分析了接触热传导系数，轧件热物性参数（导热系数、比热、密度）对计算结果的影响，计算结果与实验结果比较吻合。     

热轧全流程带钢温度场数值模拟

为精确预测轧件的温度场、优化轧制工艺和提高最终产品的质量水平,通过对钢坯的加热和轧件轧制过程传热关系的分析,采用有限差分法建立了热轧全流程各环节轧件三维温度场的数值计算模型。结合钢厂实际生产条件,利用该模型模拟了各环节轧件的温度场,并与实测结果进行了比较,验证了计算结果的准确性。研究表明,轧制速度和终轧厚度对轧件温度影响较大,压下率和轧辊温度对轧件温度有一定的影响,其他工艺因素的影响较小。     

Static and dynamic finite element analysis of 304 stainless steel rod and wire hot continuous rolling process

Three-dimensional finite element models were developed to analyze 304 stainless steel rod and wire hot continuous rolling process with the help of MSC.Marc software. The entire 30-pass deformation process and the actual parameters of production line were taken into account. Static and dynamic procedures were used to study the continuous rolling process with the aid of the thermo-mechanical coupled FEM of elastic-plasticity. The properties of billets, such as deformation, temperature field and rolling force, were mainly discussed. The simulation results of temperature agree well with the measured values. Comparisons of the analysis results obtained using static implicit method and dynamic implicit method were presented. It is shown that static implicit procedure is more accurate than dynamic implicit procedure and is able to simulate the rolling process with a lower speed, such as a roughing mill. Whereas, dynamic analysis shows a higher efficiency than static analysis and is fit for simulating the rolling process with a higher speed, such as a finishing mill.     

Modeling and finite element analysis of rod and wire steel rolling process

Two thermomechanical coupled elastic-plastic finite element (FE) models were developed for predicting the 12-pass continuous rolling process of GCrl 5 rod and wire steel. The distances between stands in the proposed models were set according to the actual values, and the billets were shortened in the models to reduce the calculation time. To keep the continuity of simulation, a technique was developed to transfer temperature data between the meshes of different models in terms of nodal parameters by interpolation functions. The different process variables related to the rolling process, such as temperature, total equivalent plastic strain, equivalent plastic strain rate, and contact friction force, were analyzed. Also, the proposed models were applied to analyze the reason for the occurrence of an excessive spread in width. Meanwhile, it was also utilized to assess the influence of the roll diameter change on the simulated results such as temperature and rolling force. The simulated results of temperature are found to agree well with the measured results.     

斜轧磷铜球成形过程的数值模拟

确定了斜轧磷铜球轧辊孔型曲面方程,通过VC 编程得到轧辊孔型曲面上的特征曲线.利用Pro/E的曲面建模功能建立了轧辊的三维实体几何模型.利用DEFORM-3D软件,采用三维刚-塑性有限元法对斜轧磷铜球进行了数值模拟,获得轧件变形区的应力-应变场分布规律.     

高速线材热连轧时组织结构的计算机模拟

针对唐钢高速线材厂的生产实际 ,借助于理论与实验模型 ,通过计算机模拟研究了高速线材在承受变形时其内部因奥氏体再结晶导致的组织结构的变化。结果表明 ,除粗轧阶段中的强迫咬入道次以动态再结晶为主以外 ,其它道次以亚动态再结晶为主。个别道次仅发生少量的静态再结晶 ,这对组织性能及轧制负荷均有不利影响 ;此外发现 ,对高速线材轧制 ,Z因子对动态、亚动态再结晶的发生与否影响不大 ,主要影响因素是变形程度的大小。作为将理论与实验的研究应用于高速线材生产现场的初步尝试 ,为在实际中控制与预报高速线材的组织性能以及提高轧制负荷的计算精度提供了奥氏体再结晶规律的理论基础     

工艺参数对铝板带热轧过程总温降影响的数值模拟

基于MSC.Marc有限元软件建立铝板带热轧二维有限元模型,结合实验研究得到的1×××铝合金高温本构方程,采用热力耦合分析方法研究铝板带在热轧过程中的温度变化规律,并应用正交试验法分析各工艺参数对板带轧过程中总温降的影响趋势。研究结果表明：热交换系数对温降的影响最大,轧制速度的影响次之,出炉温度的影响较小,而环境温度的影响最小;随着热交换系数的增加,轧制温降也增加,当等效换热系数由20 kW/（m^2·K）增大到60 kW/（m^2·K）时,轧制温降由18.3℃线性递增到38.1℃;随着轧制速度的增加,轧制温降反而减小,轧制温降与轧制速度的关系也不再呈现线性规律,当轧制速度超过2 m/s以后,轧制温降变化逐渐趋于平缓;制订轧制规程时,出炉温度可选择合理范围内的较低值以降低能源损耗;而在正常的工艺停留时间下,可以忽略环境温度变化对轧制温降的影响。     

热轧带钢高速钢复合轧辊非稳态温度场的数值模拟

在考虑轧辊空转、周向传热、摩擦热、变形热、轧辊和轧件之间传热系数的变化、轧辊物性参数随温度的变化以及轧件在轧制过程中的温降等因素基础上,对1 700 mm热轧带钢R3和F3机架工作辊的非稳态温度场进行数值模拟。研究结果表明:辊内温度变化剧烈区域的深度仅几mm,随深度的增加,温度的变化幅度迅速减小,极值出现的位置逐渐后移;轧辊中心横截面上的温度外高内低,工作层的径向温度梯度远大于辊芯的径向温度梯度;随轧钢数量的增加,温度曲线逐渐上移;沿辊身长度方向,中间温度高,两头温度低;在纯轧阶段,R3机架工作辊的吸热量和散热量比F3机架的小,而间隙阶段的散热量比F3机架的大。     

高线穿水冷却过程温度场的数值模拟

基于传热学的基本理论，以高线斯太尔摩控冷线的水冷却段为研究对象，建立了实体模型并确定了边界条件：应用有限元法以工程软件ANSYS5．7为分析工具，结合生产现场，模拟了冷却水流量、压力、水温及冷却时问对冷却对象温度场的影响。     

数值模拟在桥梁用C型钢孔型开发中的应用

本文采用塑性有限元数值模拟的方法,对桥梁伸缩装置用C型异型钢轧制孔型系统进行了研究.根据数值模拟结果,对桥梁用C型异型钢轧制中变形分配的合理性、轧件在孔型中的稳定性及轧件各部分夹角对弯曲成形的影响进行了分析,并据此进行了孔型系统改进.