数值模拟在棒材热轧过程及缺陷预测中的应用

采用三维刚塑性有限元方法, 耦合轧制过程的温度场和应力、应变场, 利用DEFO RM-3D 有 限元软件模拟了棒材的热轧过程.通过分析轧件表面不同位置点的等效应变和等效应力, 得出轧件 尾部的变形比头部更充分以及中部变形较头部和尾部更稳定的结论;通过对轧件温度场的分析, 得 出了棒材热轧制结束瞬间, 沿着轧制方向, 表面温度呈下降趋势的结论, 此结论与轧制理论相吻合; 最后, 通过分析离散点的等效应变率、Y 向应变率和等效应力, 对棒材热轧过程中轧件表面易产生 缺陷的位置进行了预测, 模拟位置与实际位置基本吻合, 体现了数值模拟方法对于轧钢生产的重要 现实意义.     

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.     

阶梯轴类零件楔横轧成形的变形特征

应用ANSYS/LS-DYNA建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轧制过程进行了模拟仿真,并分析了轧件在展宽段内应力场、应变场的分布情况以及轧件变形过程中金属的受力和流动情况。结果表明轧件所受应力表现为两拉一压状态,且轧件心部应力较大;应变表现为轧件轧细部分应变较大,应变由外层到内层逐渐减小,轧件心部应变最小。轧件两端变形,中部则基本未受影响,变形呈对称分布;轧制过程中,轧件径向压缩并轴向延伸,轧件应变最大区的位置由外部逐渐移至心部。     

枣弧形零件板式楔横轧应力应变分析

根据枣弧形零件外形特征在ProE三维软件中建立模具模型,通过有限元分析软件DEFORM-3D对枣弧形零件板式楔横轧进行有限元模拟,对模拟结果进行轧件的轴向截面、径向截面的应力、应变分析,同时分析轧制过程中轧件的始温和轧制速度对轧件温度和轧制力的影响;利用DEFORM-3D中的点追踪功能就轧件径向中心的应力变化,分析轧件最可能产生裂纹缺陷的区域。结果表明;轧件内部裂纹较容易出现在靠近轧件心部应力发生交替变化的区域。     

中碳钢楔横轧轧制过程及组织性能研究

采用有限元方法对两种不同温度下三辊楔横轧中碳钢棒材的轧制过程进行了数值分析,分析了轧件横截面上温度及等效应变的分布规律,并通过实验研究分析测定了截面上不同位置处的显微组织及硬度分布。结果表明：轧件等效应变等值面在轧件横截面上呈环状分布,由心部向外变形程度逐渐增大;轧制过程中轧件内部存在明显的温升,大约在轧件1/2半径处温升最明显;轧件典型组织为珠光体与先共析铁素体,且从心部到表层组织逐渐变细。同时发现轧件外表层有产生脱碳,其组织为铁素体。     

热连轧圆钢成品孔型的有限元分析

根据ф16 mm圆钢的轧制规程,运用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA大变形弹塑性显式分析动力学模块,对终轧机架在分别采用双半径圆弧和切线扩张角两种成品孔型条件下的热连轧过程进行有限元模拟。对比分析了同一轧件在不同孔型中的金属流动特性和应力应变分布规律。结果表明,有限元模拟结果与实际生产过程相吻合;对同样采用30°扩张角的两种孔型而言,轧件在双半径圆弧成品孔型中的表面受力和总体应变分布更为均匀;轧件在成品孔型的圆弧扩张部位受到的应力较大,使轧辊轧槽表面磨损不均;采用材质硬度更高的成品轧辊,可以降低轧槽表面的磨损程度,延长轧辊孔型的使用寿命,节约生产成本。     

热轧H型钢开坯过程的粘塑性有限元分析

在Gleeble 1500热模拟机上试验得到Q235B材料在高温和不同应变速率条件下的真实应力应变曲线，并以此建立刚-粘塑性有限元模型。运用商业有限元软件ABAQUS模拟热轧H型钢的开坯过程。通过计算可以分析轧件开坯过程中的应力场分布规律和压下力的大小，了解轧件开坯过程中的金属变形和流动情况。为H型钢开坯工艺的改进和预测产品外形和质量提供参考.     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

变形温度对细晶高强IF钢应力-应变曲线及显微组织的影响

以细晶高强IF钢为研究对象,在东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室MMS-300热力模拟实验机上,测定了在变形速率为10s^-1,真应变为0．5,变形温度分别为750、800、850、900、950、1000℃时的应力应变曲线。通过实验发现,钢的应力应变曲线为动．态回复型,不随温度而变化;流变应力随着变形温度的增加而下降;通过显微组织观察发现,随变形温度的降低,晶粒变细。     

大棒材热轧工艺的数值模拟

大棒材轧制属于高温大变形塑性成形过程,为了研究轧制过程中轧件温度场、应变场及微观组织演变的规律,在热模拟实验的基础上建立了大棒材初轧道次热-力-组织耦合的有限元模拟模型。模拟结果显示,轧制过程中轧件由于发生再结晶使晶粒得到细化,初轧完成后,轧件平均晶粒尺寸由芯部到表层逐渐减小;由于大棒材初轧过程中轧件芯部变形量较小,不利于轧件芯部孔隙性缺陷的压实,因此提高热轧连铸坯的芯部致密度是改善大棒材芯部质量的重要措施之一。     

Effect of Fe Particle on the Surface Peeling in Cu-Fe-P Lead Frame

1 IntroductionCu-Fe-Palloys are most widely usedinthe Cu-basedleadframe of integrated circuit ,becausethe Cu-Fe-Pleadframe alloys have a highstrengthand afavorable electricalconductivity. However ,after multiple agingand coldroll-ing of the alloy,peeling damage will occur onthe surfaceof the alloy.Agreat deal of studies interests in the copper leadframeis concentrated onthe alloy’s microstructure ,prop-erties and manufacturing processes[1-7].There are fewre-ports in the literatures dealing…     

高速线材粗轧过程的变形与损伤分析

分析了高速线材粗轧过程的等效应变、等效应变能密度和损伤状况,结果表明轧件角部区城容易出现损伤,且不易愈合.     

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.     

斜轧时金属剪切变形的产生与确定

压力加工成型过程中存在着基本变形和剪切变形。剪切变形不改变轧件的形状但对金属成型过程会产生不利的影响,因而是加工过程中不需要的。剪切变形也称为多余变形,可以用多余度系数来描述剪切变形对加工过程的影响程度。剪切变形的实质是金属的不均匀流动。在斜轧中存在着纵向、周向及扭转三种剪切变形。本文分析了这三种剪切变形的形成原因,提出了测算这些剪切变形和计算多余度系数的方法。     

考虑渗透动水压力时等效连续岩体渗流场与应力场耦合分析的数学模型

渗流对等效连续岩体的作用力包括渗透静水压力和渗透动水压力（渗流体积力）两部分。文中较全面地引入渗流与应力之间的相互作用关系,同时考虑渗透静水压力和渗流体积力的作用,以渗透系数与空隙率,体积应变的关系为桥梁,建立等效连续岩体渗流场与应力场耦合分析的数学模型,并采用有限元数值方法结合算例进行双场耦合分析与计算。结果表明,计入耦合作用,岩体各应力分量有不同程度的增大。     

磨削淬硬热力相变数值分析

磨削淬硬技术是以磨削力做功产生足够的热量,以达到奥氏体相变温度,工件表面需承受高温、磨削力和相变等的综合作用。文章基于磨削淬硬热力相变作用,进行了温度场有限元分析和结构分析,通过耦合有限元法计算了三种高度不同工件加载过程中不同时刻工件应力-应变分布及变形情况、工件内部应力—应变分布情况以及工件高度对工件变形的影响规律。结果表明:应力、应变集中在工件表层,在磨削弧区其值最大,越远离工件表面,应力、应变越小;相同加工参数下,工件越高,应力、应变集中区域所占工件体积比例越小,总体变形也较小。     

螺旋孔型斜轧变形的有限元分析

目的　用有限元法探索斜轧变形的规律 .方法　在分析和合理简化的基础上 ,提出斜轧变形的有限元法模型 ,以 ANSYS软件为工具 ,对该模型进行计算分析 .结果　获得轧件横断面内的应力和应变分布 .结论　结果与其他方法的结果相吻合 ,曼内斯曼 (Manesmann)效应是循环应力下疲劳的结果     

Elastic-plastic finite element simulation for diamond turning process

Diamondturningprocessischaracterizedbyhigh dimensionalaccuracyandgoodsurfaceintegrityandhasbeenappliedinmanyadvancedindustrialfields,such ascomputer,automobile,opticsmanufacturing,etc.Usingthistechnology,thesoftmetal,suchasalumi numorcopperoritsalloys,can…