Ti3111钛合金厚板轧制过程数值模拟

结合实际的生产工艺,利用simufact.forming软件对Ti3111钛合金厚板热轧工艺进行了数值模拟。本文从温度场、轧制力两方面,证明了有限元模型的可靠性和准确性较高;研究了在稳定轧制阶段不同压下量、轧制速度等变形参数对轧制力和温度的影响规律和坯料的应力应变场、温度场变化及材料流动变形规律,为钛合金厚板热轧过程的工艺参数优化提供了基础理论数据。     

扁钢精整过程的有限元模拟

为研究扁钢精整过程中的变形和轧制力的变化规律,利用弹塑性有限元方法建立了扁钢精整过程的分析模型,系统地模拟了扁钢精整的全过程.仿真结果表明:利用弹塑性有限元法模拟得到的扁钢精整后变形与实际变形基本吻合;且仿真所得的轧制力大小与物理测得的现场数据吻合较好,为精确计算各精整参数提供了参考数据.     

IF钢热轧轧制稳定性分析及控制方向

采集热轧实际生产中IF钢轧制过程奥氏体单相区轧制与两相区轧制的各机架轧制温度、轧制力参数,与轧制模型预报结果进行对比分析,明确了IF钢热轧精轧过程中奥氏体、铁素体相变区域以及影响模型轧制力预报的主要因素,提出了轧制过程中厚度波动、板形异常的解决方向。     

传热系数对低碳钢热轧过程的影响

基于DEFORM-3D对热轧过程中热量的传递和轧件的宽展进行研究,通过建立有限元模型,对模拟结果进行分析,确定了接触散热是引起轧制过程温度变化的主要原因。较小的传热系数可以减小热量的散失,降低轧制力,提高金属的流动性,提高热轧质量。     

有限元法在板材热轧中的应用

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法研究板材热轧过程．利用有限元理论建立了板材热轧模型；应用MSC／MARC软件进行计算，重点分析了轧制过程和变形区中轧件的温度场分布和变化、金属的流动、应力应变的变化趋势，以及轧制力的变化情况．计算结果与实际生产情况相吻合，同时表明有限元理论可以实现对板材热轧过程的数值模拟．     

铝合金超厚板热轧过程温度场模拟

根据热模拟试验所获得的实验数据,在MARC软件中建立试验铝合金的材料数据库。采用二维弹塑性大变形有限元法,对铝合金超厚板热轧过程进行了数值模拟,分析了热轧过程中轧件温度场的分布和变化规律。模拟结果表明,在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化较为剧烈。计算的板坯表面温度与实测的表面温度吻合较好,表明该模型可以用来模拟中厚板轧制过程中的温度变化。     

热轧平整工程轧制力计算研究

针对一种可用于工程轧制力计算的平整轧制压力模型,通过对现场大量实测数据的回归分析,提出了按照平整入口厚度、平整延伸率、轧制速度、工作辊直径四个参数对实测数据进行分层筛选并计算钢种系数、工况系数的方法。结果表明,该方法获得的轧制力计算值能够与现场实测数据很好的吻合,误差均在10%以内,可用于热轧平整机轧制力的预报。     

张钢棒材三切分轧制过程数值模拟及试验研究

采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对φ14mm热轧带肋钢筋的三切轧制过程进行了模拟。研究表明,三切分轧制轧件变形很不均匀;预切分轧制时轧制力与现场实测值偏差6.06%,延伸系数偏差3.09%,宽展偏差11.62%;切分轧制时轧制力与现场实测值偏差9.68%,延伸系数偏差2.12%,宽展偏差12.82%。     

H型钢轧制力的数值模拟分析

利用显式动力学有限元技术模拟了H型钢的热轧变形过程,给出了各变形参数对H型钢轧制力的影响规律,分析了这些主要影响规律的产生原因。研究结果表明：腰部绝对压下率、内宽、水平辊直径、温度以及腿宽等因素对水平辊的轧制力有比较明显的影响;腿部绝对压下率、腿宽、温度以及腿腰延伸比等因素对立辊的轧制力有比较明显的影响。     

高强度钢板热轧应变分布的计算和模拟

本文基于大变形弹塑性原理，采用隐式静态有限元法分析了压下量和轧制温度对高强度钢Q500D板材热轧应变分布的影响，得到了在不同压下量和轧制温度下塑性应变的分布规律，并将计算结果与实际热轧试验所得的数据进行了比较，相当吻合，证明此种模拟方法对于制定轧制工艺具有一定的指导意义。     

带钢热轧粗轧机跑偏控制仿真

带钢在粗轧机轧制过程中 ,由于一些因素的影响使带钢轧机左右两侧轧辊受力不对称 ,导致产生带钢跑偏现象 .轧件的跑偏不仅妨碍生产作业 ,还将导致产品出现质量问题 .为了研究跑偏现象的特征 ,以便精确地调整粗轧机 ,使其在最优工况下工作 ,本文应用Matlab软件对带钢热轧粗轧机跑偏过程的控制进行了仿真 ,得到了经过粗轧机控制后的跑偏量、出口厚度、轧制力的调节过程     

基于RF-LSTM的热连轧板坯粗轧出口温度预报

摘要： 热连轧板坯温度的连续、实时预报是提高带钢产品性能的关键,针对热连轧过程数据维度过高不利于快速、准确预测板坯温度的问题,提出一种基于随机森林 长短期记忆神经网络（RF LSTM）的板坯粗轧出口温度预测模型。首先,采用改进随机森林算法对特征变量进行选择,通过分析板坯粗轧出口温度的预测结果变化衡量特征的贡献度,进而构造反映过程数据特征与板坯温度的特征选择评价函数;其次,针对热连轧过程数据具有时间序列特性的特点,采用LSTM预测板坯粗轧出口温度;通过钢厂实际的热连轧过程数据特征选择实验验证和对比分析,结果表明：特征选择前后钢坯的温度预测平均绝对误差、均方根误差分别下降了0.21、0.25℃,预测相对误差在±30%以内的精度达到了99.07%。     

Finite Element Simulation of Hot Strip Continuous Rolling Process Coupling Microstructural Evolution

 Using the nonlinear rigid viscoplastic finite element method (FEM), a finite element simulation of the hot strip continuous rolling process was done, which completely integrates different phenomena such as the metallurgical behavior of the strip and the thermo mechanics in the strip based on the physical metallurgical microstructural evolution law. By combining with the process parameters of certain 2 050 mm hot strip rolling, an actual rolling process of low carbon steel SS400 was simulated using the FEM model. Based on the simulation results, the distributions of the strain field, the temperature field, and the microstructure were presented. Meanwhile, the simulated rolling force, temperature, and microstructure are in good agreement with the measured results.     

钢板热轧过程中轧制力的有限元模拟

轧制力是轧制过程中重要的技术参数之一。本文应用DEFORM-3D软件建立轧制模型,研究了轧制温度、轧辊转速和压下率对钢板轧制力的影响。随后通过比较第一道次模拟轧制力与钢厂实测轧制力,结果表明：在三种钢板材料中,DEFORM-3D软件模拟的轧制力均与钢厂实测轧制力较吻合,误差都在10％以内。该模拟为钢厂轧制工艺参数的制定提供了重要的参考价值。     

粗轧过程中轧制力和宽展的预测与分析

 板带轧制数学模型是实现自动控制的基础,高精度的数学模型是提升产品质量和市场竞争力的重要保障。在热连轧粗轧过程控制中,轧制力和宽展是关键参数,其模型精度不仅会影响粗轧轧制规程的设定,而且会影响最终热连轧带钢产品凸度。以矩形板坯热连轧粗轧过程为研究对象,针对轧制变形区建立了三维运动许可加权速度场,在此基础上充分考虑自然宽展效应,基于刚塑性材料的第一变分原理,采用可变上限积分法对塑性变形、剪切功率和摩擦功率进行积分获得变形区总功率泛函。利用Matlab优化工具箱对总功率泛函进行最小化,得到了轧制力、宽度分布的理论解。最后利用理论模型计算数据回归得到了板坯宽展及速度场中的加权系数模型。将基于所提出模型的轧制力和宽展预测值与现场实测值及部分有关学者所建立模型的预测值进行了对比,结果验证了所建立模型的准确性。研究得到的宽展模型和速度场加权系数表达式可以方便、灵活、快速地应用到粗轧现场中,为更高质量热连轧带钢产品的生产奠定了坚实基础。     

推动模型在棒线材轧制过程模拟中的应用

基于三维热一机耦合有限元分析方法建立了刚性体推动模型，模拟棒线材多道次连轧过程。刚性体推动模型与常规有限元模型的比较结果说明刚性体推动模型可以在获得相同的精度前提下，显著地提高运算效率。将所建立的有限元模型应用于304不锈钢粗轧过程的数值模拟，得到了轧件6道次连轧过程的温度场、应变场和轧件的变形过程，并比较了各道次的轧制力模拟结果和轧机许用轧制力。温度场的模拟结果与测量结果的比较证明了模型的可靠性。     

不锈钢热轧板带生产工艺及设备选型

根据热轧不锈钢工程设计中的经验总结并结合国内已建成的宽幅不锈钢生产厂的工艺设备情况,从轧线布置形式和主要设备技术性能方面分析了不锈钢热轧板带生产工艺及设备选型的主要特点,指出不锈钢热轧生产与碳钢生产在工艺设备选型方面的区别。认为采用R1＋F1~F7的工艺布置方式,较为经济、实用。为保证生产过程中的温度控制和产品质量,宽幅不锈钢粗轧机轧制力宜选择在42 000 kN以上,主电机功率12 000 kW以上。中间坯保温方式宜采用热卷箱形式。精轧机组前应设置小立辊轧机对带坯进行边部轧制。     

FEM Analysis of Rolling Pressure Along Strip Width in Cold Rolling Process

 Using 3 D elastic plastic FEM, the cold strip rolling process in a 4 high mill was simulated. The elastic deformation of rolls, the plastic deformation of the strip, and the pressure between the work roll and the backup roll were taken into account. The distribution of rolling pressure along the strip width was obtained. Based on the simulation results, the peak value of rolling pressure and the location of the peak were analyzed under different rolling conditions. The effects of the roll bending force and the strip width on the distribution of rolling pressure along the width direction were determined.     

中厚板轧制前温度场的数值模拟

为减少中厚板产品缺陷，降低生产能耗，采用Ansys软件进行了轧制前温度场的数值模拟。考虑材料物理特性随温度变化的情况，并采用瞬态过程的处理方法，使数值模拟模型更适合于实际情况并减少计算量，提高了模拟精确度。结果表明：利用该模型对16Mn钢轧制过程进行数值模拟，其结果与实测数据进行对比，相对误差仅为3．89％。     

Mathematical Model of Microstructure Evolution of X60 Line Pipe Steel During CSP Hot Rolling

An integrated process modelling system for simulating the microstructure evolution of Nb-microalloyed HSLA steel produced in CSP hot rolling process has been developed on the basis of the microstructure simulation and mechanical properties prediction technology. 3-D thermomechanical coupled finite element models for simulating hot strip rolling have been developed and the distribution of equivalent plastic strain through the thickness direction of the rolled material by CSP roiling was obtained. Thus the distribution of temperature, strain and strain rate through the thickness of the steel stocks, as well as the microstructure evolution during hot rolling of X60 line pipe steel strip has been investigated by using the developed integrated process modelling system. In addition, the determination and op-timization of controllable process parameters during CSP hot strip rolling for the Nb-microalloyed X60 line pipe steel have been implemented, and control strategies such as adopting larger pass reduction in the first stand, arranging ap-propriate pass interval times and proper rolling speed, to reduce or eliminate mixed grain microstructure of Nb micro-alloyed strip in CSP processing have been proposed.