Simulation on temperature field of 50CrV4 automobile gear bar steel in continuous rolling by FEM

The temperature field of 50CrV4 automobile gear bar steel in continuous rolling is simulated by FEM. The temperature variations of the bar during continuous rolling are obtained. The cross-sectional temperature field for some passes has been solved simultaneously. It is clear that the surface temperature of a bar calculated by FEM accords well with the temperature found in practice. The simulated results in this paper describe the temperature pattern of rolling in great detail. Especially, this paper offers reference data for the TMCP treatment of bar steel.     

椭圆孔轧制方坯的显式动力学模拟

借助有限元分析软件ANSYS/LS DYNA ,对方轧件在椭圆孔型中的动态轧制过程进行模拟仿真 ,重点分析了轧制过程的轧件的变形情况和力能参数。通过对实验结果和模拟结果对比表明 ,试验结果和数值模拟结果基本相符 ,也表明了利用ANSYS/LS DYNA可以解决型钢轧制问题     

PQF三辊连轧管机轧制过程的有限元分析

采用三维有限元模拟分析技术,针对PQF五机架连轧和MPM七机架连轧过程进行了有限元数值模拟分析,建立的有限元模型及其边界条件合理可靠;PQF比MPM单辊轧制力有明显减少;提高PQF轧机芯棒限动速度,可以有效减少芯棒所受摩擦力,提高芯棒使用寿命。     

AM50镁合金多道次热轧中动态再结晶过程的有限元模拟及实验研究

通过开发用于组织模拟的用户程序,采用有限元软件DEFORM-3D模拟AM50镁合金多道次热轧过程中的组织转变,并通过与实验结果的对比分析证明该用户程序模拟多道次轧制的可行性。结果表明：多道次热轧有助于镁板的晶粒细化及均匀再结晶组织的获得,精轧前的板坯温度对终轧后的晶粒尺寸影响很大,但对晶粒尺寸的分布情况影响不明显。开发的用户程序亦可应用于其他类型多道次热变形过程的模拟研究。     

棒材连轧过程变形区内外温度场分析

采用有限元法分析了棒材连续热轧中变形区及出变形区时轧件横断面温度场。变形区内热接触作用对轧件表面温度有较大影响, 温度梯度较大, 轧件出变形区后温度梯度逐渐减小, 温度分布较均匀。这一结果可指导分析轧件的微观组织变化。     

钢球坯纵轧成形连轧关系的研究

基于金属塑性变形原理,以钢球坯为研究对象,建立了周期断面纵轧的连轧数学模型;以周节为基本变形单元体,研究了咬入区不产生后滑的轧件周节关系及相位调节原理.     

热轧温度波动对冷轧变形抗力的影响模型

针对热轧过程中温度波动生产的带钢在冷轧过程变形抗力变化的问题,将变形抗力分为初始变形抗力和加工硬化量两个部分,建立变形抗力初始模型.将终轧温差、卷取温差、由温差引起的加工硬化量的变化量、标准热轧终轧温度、实际热轧终轧温度、标准热轧卷取温度以及实际热轧卷取温度等因素考虑在内,以多项式函数建立起热轧温度特性波动对冷轧变形抗...     

楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究

在分析了楔横轧加工工艺特点的基础上建立了模拟楔横轧过程的计算机系统模型,用有限元对板式楔横轧变形过程进行了三维数值模拟,成功地实现了楔横轧楔入段、展宽段、精整段全过程的计算机模拟,得到了不同变形条件下变形区的形状,变形过程中的应力场、应变场和变形载荷等重要信息。     

连铸坯轧重轨变形规律有限元模拟

用ANSYS/LSDYNA对某厂所使用的重轨孔型中前两个箱型孔的变形分布进行了弹塑性有限元计算模拟。结果表明,用连铸坯取代初轧坯,如果前两个箱型孔孔型不进行相应的改变,轧件的应变比较小,难以确保重轨的质量。现有的孔型,使用初轧坯,对产品质量的影响不大。但是对于连铸坯,如果坯形和孔型均与初轧坯相同,轧件将产生内部缺陷。     

热带钢粗轧机组温度场有限元模拟

针对宝钢2050mm热轧带钢粗轧机组的轧制工艺条件，采用有限元法建立了热应力耦合二维温度场有限元仿真模型，并模拟了全过程。给出了带钢沿厚度方向各处温度随时间的变化曲线，得出了高压水除鳞、接触传热对板材温度场的影响模型。同时给出了各道次轧制力计算结果。模拟得到的粗轧段出口温度及轧制力与宝钢现场实测数据值相吻合。     

H型钢X-H三机架往复连轧过程三维有限元分析

针对H型钢X-H方法生产过程,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立仿真模型,完成了H型钢三机架往复连轧过程。详细描述了计算模型的建立、边界加载以及材料的定义。在模拟结果的基础上,深入分析了稳定轧制阶段轧件断面金属的流动情况、变形规律以及轧制力的特点,得到了金属沿着H型钢轧槽表面往内流动、出现冲击载荷等结论。可为H型钢的多机架往复的连轧仿真分析,以及X-H轧制工艺研究提供数值参考。     

45钢低温轧制的变形抗力模型

利用Gleeble - 1 50 0热模拟试验机对 4 5钢低温轧制的金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测不同变形温度、变形速率、变形程度和变形抗力的关系 ,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析 ,证明该模型具有良好的曲线拟合特性 ,可为实施低温轧制工艺、计算力能参数提供理论计算依据     

Predictive modeling of grain refinement during multi-pass cold rolling

Recently, grain refinement and grain misorientation have been experimentally studied for various materials with ultra-fine grained microstructures, which are achieved by the multi-pass cold rolling process. In this paper, a numerical framework is developed to model the evolution of grain size and grain misorientation based on a dislocation density-based material model. Novel finite element models embedded with the dislocation density-based material subroutine are developed to model the plastic deformation and microstructural evolution during the multi-pass cold rolling process. The multi-pass cold rolling processes of commercially pure titanium (CP Ti) and aluminum (AA 1200) are simulated in order to assess the validity of the numerical solution through comparison with experiments. The dislocation density-based material models are developed for CP Ti and AA 1200, which reproduce the observed material constitutive mechanical behavior under various strains, strain rates and temperatures occurring in the cold rolling process. It is shown that the developed model captures the essential features of the material mechanical behaviors and predicts a minimum grain size of below 100 nm after five-pass cold rolling of CP Ti with equivalent strains up to 2.07 and the average incidental dislocation boundary (IDB) misorientation angle increased to 4.6° after six-pass cold rolling of AA 1200 with equivalent strains accumulated to 5.77.     

不锈钢复合板多道次热轧工艺模拟试验研究

应用Marc弹塑性有限元软件建立了不锈钢复合板多道次二维热轧模型。通过对轧制过程温度场、应力场及应变场的计算分析，结合提出的复合界面达到冶金结合的判定条件，给出了确定最小累计变形率的方法，同时结合实验条件制定了合理的轧制规程；通过复合板轧制试验及相关组织性能测试结果分析，验证了在不增加设备损耗和安全使用性能的情况下，通过小的单道次压下率，大的多道次累计变形率的轧制方法可以获得结合良好的不锈钢复合板。     

薄板坯连铸连轧过程温度场模拟

基于有限差分法建立薄板坯连铸连轧过程三维传热分析模型，考虑复杂传热边界条件及温度和合金元素对铸坯物性的影响。模拟计算结果同理论分析及商用有限元软件计算结果接近，可以用于铸坯缺陷分析及生产工艺的优化。     

薄板坯连铸连轧生产中的铁素体轧制工艺

介绍了薄板坯连铸连轧生产中铁素体轧制工艺的特点及其理论依据，以及铁素体轧制工艺在超薄热带项目中的应用。     

轧制变形量对连续挤压纯铜板带组织性能的影响

针对连续挤压-冷轧铜板带工艺,分析14mm×290mm的纯铜板坯及其冷轧轧制变形量分别为70%、89%(含退火)共4种铜板的显微组织结构和力学性能。结果表明,挤出板坯的横纵截面组织均为均匀的等轴晶粒,并存在少量的孪晶。随着轧制变形量的增加,纵截面开始逐渐形成冷轧纤维流线,而横截面则形成变形织构,组织不均匀。当轧制变形量达到89%时,板的延伸率低于5%,不利于后续精轧。经退火后重新形成均匀细小的等轴晶粒,延伸率提高到50%以上。板的抗拉强度随变形量的增加而变大,塑性降低,铜板产生了各向异性。     

Simulation of vertical-horizontal rolling process during width reduction by full three-dimensional rigid-plastic finite element method

Vertical-horizontal (V-H) rolling is an important process during width reduction in the roughing stand of hot strip mill. A simulation of steady-state V-H rolling was carried out by the full three-dimensional rigid-plastic finite element method (3D RPFEM). To consider the shear work rate and cope with a singular point, an extremely thin array of elements was attached before the entry of the roll. The slab shape, the spread, the separating force, and the rolling torque calculated were in good agreement with the experimental values.     

棒线材多道次轧制过程的静力隐式有限元模拟及模型优化

借助有限元分析软件MSC.Marc,采用三维热机耦合有限元模型和静力隐式算法,对多道次连轧稳态轧制过程进行模拟分析。模型中轧辊间距采用真实尺寸。基于静力隐式算法的特性,在优化模型中引入刚性推动体,实现模型的简化。比较优化前后两种有限元模型的模拟结果及参数,表明该文所建立的优化模型可以在保证较好的计算精度前提下,显著地提高运算效率。应用优化模型模拟粗轧六道次连轧过程,温度变化模拟结果与实际测量结果吻合较好。