外部尺寸一定的H型钢的开发

由轧制方法生产的外侧定尺的Ｈ型钢其精度已被焊接Ｈ型钢相同，尤其适应于作结构件。为了生产这种Ｈ型钢，开发了腹板内侧压延及无槽立边轧制方法，以便分别控制腹板厚度与翼缘宽度。腹板内侧宽度轧制由带有轧辊宽度可调的万能轧机进行轧制，无驱动的无槽立轧机附属于万能轧机。这就可以允许在工艺过程中自动轧制不同宽度的翼缘。川崎钢厂于１９８９年１１月开始商业生产外侧定尺的Ｈ型钢。     

H型钢轧制时腹板单位压力分布的三维弹—塑性有限元计算方法

用三维弹－塑性有限元法对Ｈ型钢轧制过程中腹板单位压力分布规律进行模拟分析，将翼缘与腹板与开进行研究，利用可变刚度的伪单元模拟翼缘与腹板交接面上特殊的金属流动关系，这些将翼缘与腹板整体考虑进行研究更符合实际，同时采用伪单元模拟轧制过程中金属表面与轧辊间的接触磨擦状态，较真实地表出了轧制变形区中存在滑动，粘着的磨擦特性。     

H型钢轧制时腹板单位压力分布的三维弹－塑性有限元计算方法

用三维弹－塑性有限元法对Ｈ型钢轧制过程中腹板单位压力分布规律进行模拟分析。将翼缘与腹板分开进行研究，利用可变刚度的伪单元模拟翼缘与腹板交接面。上特殊的金属流动关系，这比将翼缘与腹板整体考虑进行研究更符合实际。同时采用伪单元模拟轧制过程中金属表面与轧辊间的接触摩擦状态，较真实地表现了轧制变形区中存在滑动、粘着的摩擦特性。     

H型钢热轧过程中残余应力有限元模拟

在热轧H型钢的生产过程中,由于H型钢断面的复杂性,导致在长度方向上翼缘和腹板之间形成了一定的残余应力,严重影响了H型钢的性能.本文通过采用ANSYS软件对热轧H型钢的热轧过程进行模拟,定量的分析了残余应力数值的大小.     

防止H型钢腹板偏心的轧制技术

防止Ｈ型钢腹板偏心的轧制技术日本住友金属工业公司在Ｈ型钢生产中采用以万能轧机变更Ｈ型钢腹板高度的技术，但产生了腹板偏心和翼缘宽度变动的问题。最近，该公司钢铁技术研究所用模型轧机进行了试验研究。试验方法是边用万能机上的带孔型的水平轧辊约束翼缘的端部，边...     

H型钢的控制轧制

在万能轧机上，控制轧制已被用于铝镇静钢Ｈ型钢上。该实验表明，翼缘、翼缘边、平缘和腹板部分在轧制时变形情况和冷却速率有了变化，这种变化取决于轧制尺寸和目标的精轧温度。变形情况、冷却速率和精轧温度一起通过对铁素体晶粒尺寸和亚晶粒组织的影响而影响Ｈ型钢的机械性能。     

H型钢轧制过程三维弹塑性大变形有限元模拟

针对轧制Ｈ型钢过程中易出现产品缺陷等问题,应用有限元软件（ＭＡＲＣ）的二次开发技术建立了Ｈ型钢的轧制模型,模拟了轧制过程。给出了Ｈ型钢的腹板、翼缘及其交界区３点在轧制过程中的应力及金属流动变化情况。结果表明,轧件出口后轧制断面上轧制方向的残余应力是造成Ｈ型钢腹板屈曲及其他缺陷的主要原因     

热轧波纹腹板H型钢矫直技术的研究

热轧波纹腹板H型钢是在实验室试轧出的一种新型经济断面型材，其矫直技术是急待解决的技术难题。本文利用有限元法分析了矫直时腹板的应力状态。通过理论分析与计算以及实验验证，认为采用压腹板带动翼缘弯曲的矫直方法是可行的。     

H型钢用辊身长度可变的水平轧辊

过去建筑物的梁和柱大多采用焊接H型钢,而很少用轧制H型钢。这是因传统热轧H型热存在以下问题:由于轧制H型钢的万能轧机,其水平辊辊身长度固定不变,因此生产的H型钢的腹板内高是一定的,翼缘厚度规格岩不同,则腹板外高随之变化,给现场施工带来麻烦;从轧制性能上来看,不能使腹板厚度更薄,因此无法减轻建筑物钢骨架的重量。为解决这些问题,日本住友金属工业公司研究成功用     

万能孔型中轧制H型钢时金属的横向流动

通过引入翼缘和腹板的纵向速度差函数，建立了变形区内的连续运动学容许速度场；根据刚－塑性变分原理，采用数学规划法优化待定参数并确定金属横向流动。研究结果表明：腹板和翼缘的压下率配比对金属横向流动影响很大；计算过程收敛性好、效率高，结果与铅试件冷轧和钢试件热轧的实验结果吻合良好。     

Finite Element Analysis of Flange Spread Behavior in H‐beam Universal Rolling

Flange spread is one of the most important factors in the production of H‐beams with the universal rolling mill. Although some prediction models for flange spread have been proposed, the constants in the model equations should be determined for each product size, which requires much experimental work. In this research, finite element analysis was carried out in various rolling conditions and a technique for deciding the model constants by the analysis was investigated. First, rolling experiments using pure lead were carried out to confirm the correctness of the flange spread model. Finite element analyses were then executed for rolling conditions corresponding to the experiments. The flange spread in the numerical analyses showed very good agreement with the experimental results, confirming the accuracy of the numerical simulation. At the same time, the possibility of determining the model constants by numerical analysis was demonstrated. Other related properties of universal rolling were also investigated with the data from the finite element analysis. Changes in the web and flange thicknesses after exiting the roll gap were quantitatively simulated. The cross‐flow behavior between the web and flange was investigated, and the effect of rolling conditions on the cross‐flow ratio was obtained. This research demonstrates that finite element simulation is a powerful tool for investigating and modeling deformation in H‐beam universal rolling.     

Research on Flange Spread of H-Beam on Universal Mill

Symbol List a(t)———Node acceleration vector ; B———Flange width, m; ttBL———Transition matrixfromlinear strainto displacement ; ttBNL———Transition matrix from nonlinear strain to dis-placement ; C———Damping matrix; Dh———Diameter of horizontal roll , m; Dijkl———Component of constitutive matrix; Dv———Diameter of vertical roll , m; te.ij———Strain rate tensor ; fi———Unit volume force ,(N·m-3) ; H———Inner width, m; K———Stiffness matrix; M———Mass matri…     

H型钢轧制腹板波浪的研究

 对H型钢轧制过程中腹板波浪的产生机理及形成条件进行了研究。利用解析的方法,给出了腹板产生屈曲的临界应力和应变。使用有限元软件MSC.Marc, 建立了H型钢轧制的弹塑性有限元模型,并成功地仿真出了腹板屈曲现象,给出了此过程中轧件的应力和变形规律。得到了出现腹板波浪时腹板和翼缘相对压下量的临界比值和半波长等特征值参数。     

大型H型钢轧制热力耦合模拟及腹板波浪分析

针对在大型H型钢的轧制过程进行了全轧程热力耦合模拟仿真,并对现场生产中出现的腹板波浪及开裂问题进行了研究。本文选取HN800×300规格的典型H型钢产品进行全轧程热力耦合仿真分析,获得了轧制过程的应力应变场云图,截面金属流动规律及温度场变化规律;并在调整腿腰延伸比的情况下,对腹板轧制波浪进行了研究。分析了腹板轧制波浪的形成机理并通过模拟予以验证。通过大量的仿真工况,最后确定了在相应的孔型中,H型钢万能轧制过程中出现腹板波浪的腿腰延伸比的临界值。     

H型钢万能轧制腹板厚度变化分析

借助有限元分析软件MSC．Superform对H型钢万能轧制过程进行了模拟，着重讨论了万能轧制过程中腹板的厚度变化。从模拟结果可以看出，当腹板的延伸系数大于翼缘的延伸系数时，轧件出变形区后，出现腹板反弹增厚现象，且随着翼缘和腹板体积比Vf/Vw的变大，腹板反弹增厚量变大。     

万能轧机轧制H型钢的数值模拟分析

利用显式动力学有限元分析方法，模拟了H型钢在轧制过程中的变形情况，分析了影响金属流动过程的主要因素。研究结果表明，轧件的腿腰延伸比和腿宽对金属的流动趋势有明显的影响。     

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。     

基于流函数的H型钢轧制力能参数模型

通过合理的假设对H型钢变形区进行分区.基于流函数方法确定了各个变形区的速度场,建立了H型钢万能轧制力学模型.在此基础上,使用Powell多参数优化算法优化变形区参数以使变形区的总功率达到最小并最终求得H型钢轧制力能参数.计算中采用高斯积分的方法,使得计算结果更加准确.计算结果表明,腹板和翼缘的延伸率相同时,本文模型计算结果与经过实验数据验证的有限元结果的误差不超过1.53%,当偏离标准工况较大时,通过适当修正,亦可保证本文方法的计算精度.在腿腰延伸比λ=1附近时,模型计算的轧制力与有限元结果变化趋势相同.在合理的力臂系数情况下,两者结果吻合较好.      

耐火H型钢翼缘与腹板力学性能差异的分析及优化

应用显微组织分析、MARC有限元温度场分析、绘制CCT曲线等方法,对耐火H型钢翼缘与腹板力学性能的差异产生的原因进行了分析.结果表明:耐火H型钢的翼缘与腹板力学性能差异较大是由于冷却速度不均匀所致,优化耐火钢的钼含量可解决这一问题.